Partial Oxidation of Methane to Synthesis Gas over Hexaaluminates LaMAl11O19-δ catalysts

A series of M-substituted hexaaluminates LaMAl11O19-δ (M=Fe, Co, Ni, Mn, and Cu)were prepared and characterized by XRD, XPS, TPR and TGA techniques, respectively. They exhibited different reducibility and catalytic activity for partial oxidation of methane (POM) to synthesis gas. Among the LaMAl11O19-δ samples, LaNiAl11O19-δ showed the best catalytic activity for the topic reaction and selectivity for synthesis gas at 780 ℃ for 2 h. The conversion of CH4 was over 99.2%, and the product selectivity for both CO and H2 was above 90.3%.     

Redox equilibria of iron oxides in aqueous-based magnetite dispersions: effect of pH and redox potential

The effect of pH and redox potential on the redox equilibria of iron oxides in aqueous-based magnetite dispersions was investigated. The ionic activities of each dissolved iron species in equilibrium with magnetite nanoparticles were determined and contoured within the Eh-pH framework of a composite stability diagram. Both standard redox potentials and equilibrium constants for all major iron oxide redox equilibria in magnetite dispersions were found to differ from values reported for noncolloidal systems. The "triple point" position of redox equilibrium among Fe(II) ions, magnetite, and hematite shifted to a higher standard redox potential and an equilibrium constant which was several orders of magnitude higher. The predominant area of magnetite stability was enlarged to cover a wider range of both pH and redox potentials as compared to that of a noncolloidal magnetite system.     

Synthesis and size control of monodisperse copper nanoparticles by polyol method

We describe herein the synthesis of metallic copper nanoparticles in the presence of poly(vinylpyrrolidone), employed as a protecting agent, via a polyol method in ambient atmosphere. The obtained copper particles were confirmed by XRD to be crystalline copper with a face-centered cubic (fcc) structure. We observed monodisperse spherical copper nanoparticles with a diameter range 45+/-8 nm. The particle size and its distribution are controlled by varying the synthesis parameters such as the reducing agent concentration, reaction temperature, and precursor injection rate. The precursor injection rate plays an important role in controlling the size of the copper nanoparticles. On the basis of XPS and HRTEM results, we demonstrate that the surface of the copper is surrounded by amorphous CuO and that poly(vinylpyrrolidone) is chemisorbed on the copper surface.     

双[4-(2,4-二特戊基苯氧基)邻苯二腈铜]LB膜材料的合成

近年来,随着LB膜研究的进展,成膜材料的种类逐渐增多、其中有关酞菁衍生物LB膜材料的报道较多。本文合成了下述新型结构的化合物:     

含长丙烯序列无规乙丙共聚物的合成与表征

用δ-TiCl₃-Et₂AlCl催化剂,以庚烷作溶剂,在单体C₃含量>60mol%的情况下,乙丙常压共聚可得到含长丙烯序列无规乙丙共聚物(LP-EPR)。其特性粘数〔η〕在2—3dl/g之间。影响〔η〕的主要因素是〔Al〕/〔Ti〕比、聚合温度和时间。共聚物的组成主要依赖单体C₃含量。通过庚烷萃取、红外、扭摆、x-射线衍射及相差显微镜等方法证明,在共聚物的无规乙丙分子链中含有全同聚丙烯(PP)序列,序列含量直接影响共聚物的结晶度、强度和硬度。     

钌卟啉/MCM-41催化剂的制备、表征及性质

应用３氨丙基三乙氧基硅烷对ＭＣＭ４１ 介孔分子筛进行了改性． 改性产物（ 记为ＭＣＭ４１（ｍ））具有较强的装载钌卟啉［Ｒｕ（ Ⅱ）Ｌ（ＣＯ）（ＥｔＯＨ）］ （Ｌ＝ ｍｅｓｏｔｅｔｒａｋｉｓ（４ｃｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ） 的能力． 制备了裹载０－１％ ～８－３ ％ 钌卟啉的产物（ 记为Ｒｕ／ ＭＣＭ４１（ｍ）） ． 应用Ｘ 射线衍射、差热热失重分析和紫外可见光谱等方法对裹载产物进行了表征． 结果表明,钌卟啉在ＭＣＭ４１（ｍ） 孔道中是以单分子态存在,而不是以晶态存在． 装载后钌卟啉仍保持其基本结构,并且热稳定性增加． 轴向配体取代反应使钌卟啉固定在ＭＣＭ４１（ｍ） 孔道表面上． 低钌含量的Ｒｕ／ＭＣＭ４１（ｍ） 具有高催化活性,这是有效的位置分离和扩散孔道通畅的结果． 以０－１ ％ Ｒｕ／ＭＣＭ４１（ｍ） 和自由的钌卟啉为催化剂进行的６ 种烯烃的氧化反应结果表明,前者的催化转换数是后者的２０ ～４０倍．Ｒｕ／ ＭＣＭ４１（ｍ） 催化剂具有特殊的形状选择性,较长的寿命, 并且容易过滤回收．     

环戊烯开环聚合中的高效活化剂——多卤代苯酚

本文研究了苯酚、卤代苯酚和多卤代苯酚对 WCl_6-i-Bu_3Al 催化体系在环戊烯开环聚合中的活化效果。实验结果表明:(1)在苯环上至少有两个取代的氯原子的苯酚在芳烃中才能具有高活化作用;在烷烃中至少要有三个取代的氯原子的苯酚,如2,4,6-三氯苯酚、2,3,4,6-四氯苯酚和五氯苯酚,其活化效果才更显著。(2)在无活化剂或活化效果较差的苯酚和一溴苯酚存在下,溶剂效应次序:氯苯>甲苯(苯)>加氢汽油(庚烷、环已烷);在活化效果高的多卤代苯酚存在下,溶剂效应不显现。(3)比较了三种卤代烷基铝的助催化效果,其助催化活性次序:Et_2AlI>Et_2AlCl>Et_2AlBr。(4)双烯烃对环戊烯开环聚合有一定的调聚作用。在实验条件下聚合物反式链节含量没有明显改变。     

废旧塑料回收利用技术的现状及发展趋势

本文详细综述了从３０年代到现在国内外废旧塑料再生利用技术发展的过程及近几年废塑料回收最新技术,对未来废旧塑料回收利用技术的发展趋势进行了预测     

乙炔氢氯化反应中的负载金-离子液体催化剂:离子态金物种的稳定机制

聚氯乙烯(PVC)作为世界通用工程塑料之一,具有优异的物理、化学和机械性能,在工业、农业、建筑、包装、电力等行业中应用广泛.氯乙烯是生产聚氯乙烯的重要单体.氯乙烯的生产主要有电石法和乙烯法两种工艺路线,由于我国“贫油、富煤、少气”的资源现状,电石法产能占全部产能的83%以上.电石法生产氯乙烯的原理是在氯化汞催化剂存在下,将电石水解精制后的乙炔气与氯化氢加成直接合成氯乙烯.随着节能减排及环保要求的逐渐提高和国际涉汞公约的实施,开发新一代绿色无汞催化剂具有重要的战略意义.近年来,金基催化剂是无汞催化剂基础研究和技术开发中最重要的方向.在之前的工作中,我们课题组首先报道了负载离子液体-金催化剂体系(Au-SILP)在电石法生产氯乙烯工艺中的应用,并发现离子液体的存在可以显著提高金活性物种在载体表面的分散度和稳定其化学价态.在后续研究中,我们在负载离子液体-金催化体系中引入金属铜离子(Cu^2+),利用反应过程中Au-Cu之间的氧化还原循环,设计并制备了金属铜基配位离子液体,构建了负载离子液体-金-铜催化剂体系.铜离子的引入形成了一个催化剂自身维持氧化态的微环境,实现了被还原金物种的原位氧化再生.本文在上述研究基础上,利用配位离子液体[Bmim][N(CN)2]中[N(CN)2^–]阴离子和阳离子金之间的强配位作用,构建出比Au-Cl键更稳定的Au–N键,并通过X射线光电子能谱(XPS)、球差校正-扫描透射电镜(AC-STEM)和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)表征证明了Au以单原子状态存在于载体表面.制备的Au-N(CN)2/AC催化剂在乙炔氢氯化反应中表现出比Au-Cl/AC和Au/AC催化剂更高的稳定性和催化活性以及更短的诱导期.进一步表征分析发现,[N(CN)2^–]配体促进了阳离子金和配体之间的电子转移,提高了阳离子金的电子云密度,削弱了乙炔在阳离子金上的吸附强度,抑制了其还原,提高了催化剂的稳定性.更重要的是,与阳离子金配位的[N(CN)2^–]配体使得反应过程中的氯化氢在氮位点发生化学解离,促进了氯化氢活化,同时降低了反应能垒.对负载配位离子液体-金催化体系反应诱导期的分析结果表明,反应诱导期与反应物(乙炔、氯化氢)分子在离子液体层中的溶解度无关,而主要取决于催化剂中Au(Ⅲ)物种的含量和反应物分子在离子液体中的扩散速率.上述研究结果进一步深化了离子液体和活性金物种之间电子的作用机理,建立了负载离子液体-金催化剂体系对反应物的活化机制和反应机理,为进一步开发具有工业应用价值的乙炔氢氯化反应无汞催化剂提供了科学基础和参考.