吡啶甲磺酸盐离子液体的固载化及其在聚甲醛二甲醚合成中的催化作用

采用键合法将吡啶甲磺酸盐离子液体负载在HZSM-5分子筛上,得到分子筛负载型离子液体催化剂,并将其用于聚甲醛二甲醚(PODEn)的合成。X射线衍射、红外光谱和N2吸附-脱附表征结果显示,吡啶甲磺酸盐离子液体较好地固载于分子筛上。用于催化合成PODEn时较适宜的反应条件为:离子液体负载量0.25 g、甲醇与三聚甲醛的物质的量比(即醇醛比)1.5、110℃、反应时间3 h,催化剂用量为总反应物质量的2.2%。缩合产物中柴油添加组分PODE3~8收率可达67.35%;与单纯离子液体或分子筛催化效果相比,PODE3~8收率得到提高。固载化离子液体易回收,可重复利用;当重复使用3次后,PODE3~8收率仍能达到45.62%。     

（TEAH）nH3-nPW12O40催化苯甲醇选择氧化及其反应机理

以Keggin结构的磷钨酸和三乙胺（TEA）为原料,通过简单的酸碱反应合成了磷钨酸的TEA盐.并以它们为催化剂,考察了以H₂O₂为氧化剂、以水为溶剂的体系中苯甲醇选择氧化制备苯甲醛的反应性能.结果表明,（TEAH）_nH_3-nPW₁₂O₄₀（n=1,2,3）系列催化剂对苯甲醇的选择氧化反应有很高的活性和选择性,且可被分离和循环使用.在适宜的反应条件下,最佳催化剂（TEAH）H₂PW₁₂O₄₀上,苯甲醇的转化率可达99.6%,苯甲醛的选择性为100%.还采用IR,³¹PNMR谱和元素分析技术,对催化剂和反应过程中催化剂物种的转化和分布进行了考察,进而导出了反应机理.在这个水--油两相反应中,（PW₁₂O₄₀）^3-首先在H₂O₂的作用下,氧化降解为溶于水的小分子过氧物种（PO₄（WO（O₂）₂）₄）^3-和自由W物种.（PO₄（WO（O₂）₂）₄）^3-是真正的活性物种,可将部份溶于水层的苯甲醇氧化为苯甲醛,自身转变为失去活性氧的反应后物种（SAR）.而SAR又可与自由W物种一起聚合为前驱体状态的（PW₁₂O₄₀）^3-,完成催化循环.     

水对甲醇在Rutile-TiO2(110)-(1 ×1)表面光催化解离的影响简

采用程序升温脱附方法研究了甲醇分子吸附在真空退火后的二氧化钛（110）表面的光催化过程,对比分析了单独吸附甲醇分子以及甲醇分子与水分子共吸附情况下的光催化解离过程. 结果表明,在二氧化钛（110）表面吸附的甲醇分子对共吸附水分子的光催化解离过程并没有直接的帮助作用. 共吸附状态下的水分子也同样没有影响到甲醇的光致解离过程,但是水分子的存在抑制了甲醇光解产物甲醛的光致脱附过程,同时促进了甲酸甲酯的形成.     

Synthesis and Characterization of Sulfonated Polyphosphazene-graft-Polystyrene Copolymersfor Proton Exchange Membranes简

A novel series of polyphosphazene-grafl-polystyrene （PP-g-PS） copolymers were successfully prepared by atom transfer radical polymerization （ATRP） of styrene monomers and brominated poly（bis（4-methylphenoxy）phosphazene） macroinitiator. The graft density and the graft length could be regulated by changing the bromination degree of the macroinitiator and the ATRP reaction time, respectively. The PP-g-PS copolymers readily underwent a regioselective sulfonation reaction, which occurred preferentially at the polystyrene sites, producing the sulfonated PP-g-PS copolymers with a range of ion exchange capacities. The resulting sulfonated PP-g-PS membranes prepared by solution casting showed high water uptake, low water swelling and considerable proton conductivity. They also exhibited good oxidative stability and high resistance to methanol crossover. Morphological studies of the membranes by transmission electron microscopy showed clear nanophase-separated structures resulted from hydrophobic polyphosphazene backbone and hydrophilic polystyrene sulfonic acid segments, indicating the formation of proton transferring tunnels. Therefore, these sulfonated copolymers may be candidate materials for proton exchange membranes in direct methanol fuel cell （DMFC） applications.     

Effect of external surface of HZSM-5 zeolite on product distribution in the conversion of methanol to hydrocarbons

The external surface of HZSM-5 zeolite was passivated by liquid siliceous deposition and by acidic sites poisoning with lepidine, respectively. Then methanol-to-hydrocarbons （MTH） reaction was investigated over the above as-prepared catalysts and the dissoluble coke on these used catalysts was analyzed by GC-MS, to study the role of the external surface of HZSM-5 in the catalytic reaction. Comparison with the experi- mental results based on parent ZSM-5 showed that the product distribution of MTH reaction was obviously influenced by the external surface. Evidences were listed as follows： （1） the final product on parent HZSM-5 showed higher aromatic selectivity, lower olefin selectivity, lower ra- tio of C2/C3＋ aliphatics and higher ratio of C3/C4＋ aliphatics than the reaction mixture produced by the sole catalysis of acidic sites in HZSM-5 channel; （2） a little of pentamethylbenzene and hexamethylbenzene in the product on parent HZSM-5, was produced via multi-methylation of methylbenzene on the external surface. The above conclusion may also be suitable for MTH reaction over other zeolites with 10-ring channel.     

二氧化碳加氢制甲醇催化剂研究进展

随着全球能源消耗的不断增长和环境污染问题的日益严重,寻找清洁、高效的CO₂利用路径成为研究热点。甲醇由于用途广泛,既是重要的化工原料,也是一种新型清洁能源。CO₂催化加氢制甲醇过程不仅实现CO₂减排,还是碳资源循环利用的有效途径之一,对解决能源紧缺和环境问题具有重要意义。高活性、高选择性和高稳定性的CO₂加氢制甲醇催化剂的开发一直是该过程的核心技术。本文综述了二氧化碳加氢制甲醇的研究进展,主要介绍了反应机理和催化剂,并以Cu基催化剂重点总结了活性位、载体和助剂对催化性能的影响,最后对二氧化碳加氢制甲醇的应用前景进行了展望。     

质子交换膜燃料电池阳极电催化剂制备

采用液相化学还原法制备了不同反应温度下单壁碳纳米管(SWCNTs)负载型的质子交换膜燃料电池阳极电催化剂PtRu/SWCNTs(Pt和Ru的质量分数分别为20%和10%). 对催化剂进行了XRD和TEM表征,并估算了催化剂上金属的粒径、晶格参数和比表面积.研究了阳极催化剂层中PtRu/SWCNTs催化剂用量、Nafion含量和PTFE含量对单电池性能的影响.结果表明,反应温度为60 ℃时,PtRu/SWCNTs催化剂具有较小的粒径和较大的比表面积.阳极催化层中催化剂最佳用量和Nafion与PTFE最佳含量分别为0.6 mgPt/cm2、7%和为5%.在阳极和阴极催化剂层中Pt用量均为0.6 mg·cm-2,甲醇浓度和流量分别为2.5 mol·L-1和0.6 mL·min-1,阴极氧化剂空气操作压力和温度分别为0.2 MPa和 80 ℃,单电池开路电压为0.6 V左右的条件下,0.3 V和0.2 V时电流密度分别为72 mA·cm-2·mg-1 Pt和120 mA·cm-2·mg-1 Pt.     

介孔CeO2的制备及其性能

采用Brij35、Brij35 CTAB、Brij35 PEG20000为模板剂合成了m-CeO2,考察了不同模板剂、陈化时间和焙烧温度对m-CeO2比表面、孔径分布和热稳定性的影响,研究了Ru/m-CeO2催化剂的甲醇水蒸汽重整性能,运用N2吸附-脱附、比表面-孔径测定、XRD、FT-IR、和TPR等手段对载体和催化剂的结构和性能进行了表征.结果表明,采用Brij35 CTAB复合模板剂制备的m-CeO2具有较大的比表面积、孔容和较好的热稳定性,以其为载体的 Ru基催化剂甲醇水蒸汽重整活性高于单模板剂制备的m-CeO2和纯CeO2负载的Ru基催化剂.     

Mo-Sn催化剂上甲醇低温氧化制甲缩醛

采用水热合成法制备了甲醇合成甲缩醛的新型Mo-Sn催化剂。该催化剂可以在低Mo含量时实现甲醇低温氧化高选择性制取甲缩醛。通过考察Mo含量对催化剂结构及甲醇低温氧化制甲缩醛性能的影响,发现Mo1Sn10催化剂在甲醇氧化中表现出了较好的催化性能,在140℃、常压反应条件下,甲醇转化率为14.2%,甲缩醛选择性达到了88.9%,并且反应过程中无COx生成。采用XRD、Raman、FT-IR、XPS、NH3-TPD及H2-TPR等表征手段对催化剂进行深入研究。结果表明,不同Mo含量的催化剂结构性能存在着明显的差别,较低含量Mo的存在更有利于Mo~(5+)及MoOx的生成,而由此引起的酸性及氧化还原性的变化是催化剂具有良好性能的重要原因。     

蒸氨法制备Ni/SiO2催化剂及其在2-MF加氢制2-MTHF反应中的应用

以硝酸镍为镍源,碱性硅溶胶为硅源,采用蒸氨法制备了Ni/SiO2催化剂.通过XRD、N2等温吸附脱附、H2-TPR、NH3-TPD、XPS和TG对催化剂进行表征.采用固定床反应器,考察了催化剂焙烧温度及反应条件对催化剂应用于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能.结果表明,蒸氨法...