Catalytic Hydration of Aromatic Alkynes to Ketones over H-MFI Zeolites

The hydration of alkyne represents the most straightforward and simplest route toward the synthesis of ketone. Herein, Brønsted acidic zeolites are explored as potential catalysts for the liquid-phase phenylacetylene hydration. The topology structure and Si/Al ratio are disclosed to be key factors controlling the catalytic activity of zeolites. Typically, H-MFI zeolite with a Si/Al molar ratio of 13 exhibits the highest catalytic activity, with turnover frequency of 6.0 h^-1 at 363 K. Besides, H-MFI zeolite shows good catalytic stability and recyclability in the reaction of phenylacetylene hydration, and the substrate scope can be simply extended to other soluble aromatic alkynes. The reaction mechanism of phenylacetylene hydration is investigated by means of kinetic and spectroscopic analyses. The Markovnikov electrophilic addition of phenylacetylene by hydrated protons is established as the rate-determining step, followed by deprotonation and enol isomerization to derive acetophenone product.     

Sn-Al-β分子筛酸性在葡萄糖转化反应中作用的固体NMR研究

制备了一系列具有不同酸性质的β分子筛催化剂, 通过固体核磁共振(NMR)探针分子技术对其酸性质进行了表征, 并考察了其催化葡萄糖转化为乙酰丙酸甲酯的性能. 吸附三甲基磷的³¹P NMR实验结果表明, 含有骨架Sn以及Al原子的Sn-Al-β催化剂同时具有Br?nsted与Lewis酸性. 通过2-¹³C-丙酮探针分子区分出 3种酸强度的Br?nsted酸位, 其中一种酸强度接近“超强酸”, 可能是由于空间邻近的Br?nsted酸位和Lewis酸位发生协同作用产生的. 葡萄糖转化为乙酰丙酸甲酯的催化反应结果表明, 相比于分别只含有Lewis酸位和Br?nsted酸位的Sn-β和Al-β样品以及两者的物理混合样品, Sn-Al-β分子筛催化剂具有高催化活性与产物选择性, 这主要是由于Br?nsted酸位和Lewis酸位的协同作用产生了强Br?nsted酸位, 这种强Br?nsted酸位进一步导致了更高的催化活性.     

沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能

作为空气污染物的主要成分之一,挥发性有机化合物(VOCs)会极大地破坏生态环境并损害人体健康。在众多消除 VOCs的方法中,吸附法由于操作简单、成本低廉的优势而在工业上得以广泛应用。催化燃烧法则因去除效率高,适用范围广且无二次污染等优点被认为是 VOCs消除最有效的手段之一。
　　目前,活性炭是最常用的 VOCs吸附剂,但存在再生困难、抗湿性差、易燃等诸多问题。与活性炭等常规吸附剂相比,沸石分子筛作为 VOCs吸附剂其主要优势在于：(1)沸石分子筛的疏水性可调,通过调控分子筛骨架的硅铝比可以调节分子筛的亲疏水性,高硅铝比的沸石分子筛有着优异的疏水性能,从而可以有效降低在一定湿度条件下水对 VOCs分子的竞争吸附;(2)均一的孔径分布可以有效地进行分子识别,从而使吸附剂对VOCs的选择性吸附性大大提高;(3)沸石分子筛一般由硅铝构成,本身不可燃且水热稳定性好,因此能够与微波加热等其他手段相结合以降低吸附剂重生能耗,提高操作安全性;(4)沸石分子筛比表面积大,吸附容量高,是作为蜂窝转轮吸附技术中吸附剂的理想材料,而该技术是目前工业大规模消除VOCs的研究热点。因此,沸石分子筛由于其独特的性质,被视为一种简单高效、选择性好的VOCs吸附剂。现阶段,催化燃烧VOCs所使用的催化剂常用金属氧化物作为载体,但是金属氧化物比表面积相对较小且孔道结构不均一,因此严重影响了催化剂对VOCs的催化燃烧效率,限制了催化燃烧活性的提高。而与金属氧化物载体相比,沸石分子筛材料具有均一的孔道结构以及相对较大的比表面积等优点,而将具有较好吸附选择性和吸附容量的沸石分子筛作为载体,负载活性组分后可以实现催化剂催化燃烧性能的显著提高,从而成为VOCs催化燃烧的理想催化剂。
　　本文综述了目前沸石分子筛材料作为吸附剂和催化剂载体的负载型催化剂消除各类VOCs的研究进展。对于沸石分子筛作为VOCs吸附剂,我们小结了影响其吸附容量和吸附选择性的因素,发现分子筛的孔道大小和阳离子类型与VOCs的吸附情况密切相关。在此基础上,进一步简单介绍了分子筛蜂窝吸附转轮技术的研究现状。对于沸石分子筛作为催化剂载体,我们总结了其用于各类VOCs催化燃烧的研究情况,如烷烃类、芳烃类和醛类等。探究了催化性能的影响因素及相应的催化机理,发现分子筛的孔道结构、阳离子类型、硅铝比等都会显著影响沸石分子筛负载型催化剂的催化活性。最后,探讨了沸石分子筛应用于VOCs消除目前所存在的问题,同时展望了该领域未来的研究和发展方向。     

氧化锌薄膜的电化学沉积和表征

以透明导电玻璃(TCO)为衬底，用硝酸锌水溶液作为电解液，研究了阴极还原沉积ZnO薄膜的反应机理和电化学行为. 通过改变工艺条件来控制ZnO的生长速率， 得到了粒径为10～15 nm的纳米ZnO薄膜. XRD分析显示纳米ZnO薄膜纯度高， 呈纤锌矿结构. 光学测试结果表明，在可见光区其透光度高达90%，禁带宽度为3.37 eV.     

DFT法研究分子筛催化trans-2-丁烯的双键异构

利用一个3T簇模型模拟分子筛催化剂的酸性位, 采用密度泛函理论(DFT)的 B3LYP/6-31G(d, p)方法, 研究了分子筛催化1-丁烯双键异构为trans-2-丁烯的反应机理. 对反应各驻点进行了全优化, 经过零点能校正后, 得到了反应的活化能. 研究表明, 反应分三步进行：物理吸附→化学反应→物理脱附. 分子筛的酸性位OH基团首先吸附1-丁烯的双键形成了π配位复合物, 然后按协同反应机理发生双键异构反应, 生成吸附态的trans-2-丁烯, 最后脱附成产物. 计算得到的表观活化能为57.1 kJ•mol^-1, 与实验结果接近.     

载镍沸石上NH3-TPD脱附峰的非酸性探讨

NH_3-TPD技术表征固体催化剂的酸性似乎已很成熟,其实不然。如该技术表征HZSM-5沸石时,有作者观察到773K左右的高温脱氨峰,而有些作者则检测不到。诚然,各作者间所用试样及预处理条件等存在差异,但实验装置和实验操作条件不同带来的影响也不可忽视。此外,该技术在用于表征一些新的较复杂的催化剂时,其程脱谱也会呈现出新现象,这些现象有时是不能通过酸性来解释的,这是因为NH_3作为探针分子不仅具有碱性,同时还有还原性和配位性。本文对载镍沸石上NH_3-TPD谱图中出现的某些新峰进行了剖析和归属。     

Pathways to Nanocrystalline III-V (13–15) Compound Semiconductors

Discussed in this review are various solution-phase methodologies and specific chemical reactions involving molecular precursors and/or species derived there-from which have been utilized to synthesize various binary and ternary nanocrystalline III-V (13–15) compound semiconductors.     

Photoelectrochemical behavior of coupled SnO2|CdSe nanocrystalline semiconductor films

A photoelectrochemical cell with a coupled SnO₂|CdSe nanocrystalline semiconductor electrode has been prepared by sequential deposition of SnO₂ and CdSe films onto an optically transparent electrode (OTE), and its photoelectrochemical behavior has been studied. The results show that the coupling of CdSe with SnO₂ leads to an improvement in the performance of OTE|SnO₂|CdSe over OTE|CdSe cells in terms of increased incident photon-to-current conversion efficiency, increased stability and smaller reversal of current. The favorable positioning of the energy bands of SnO₂ and CdSe is responsible for the above observations. Various photoelectrochemical parameters of the OTE|SnO₂|CdSe cell obtained for an incident light power of 0.31 mW cm⁻² at 470nm, are as follows: I_sc ≈ 25–30 μA cm⁻², V_oc ≈ 0.5–0.6 V, ƒƒ = 0.47 and a power conversion efficiency of about 2.25%.     

原位合成分子筛膜毛细管色谱柱的研制

吸附型多孔层毛细管柱既耐高温又对气体及烃类异构体有选择性，同时又具有毛细管色谱快速、高效等优点，是解决难分离组分的重要柱型．常用作气一固吸附色谱固定相的有强极性的硅、中极性的氧化铝、非极性的碳质及特殊吸附作用的分子筛．其中分子筛以其独特的吸附作用，在永久性气体和烃类碳数族组成分析中有重要地位．Pruecell和Soulages[1，2]等制备了涂渍型5A和13X型分子筛的毛细管柱，对低碳烃类化合物显示了良好的分离能力，分析柱温较填充柱降低约100℃．邹乃忠等[3～5]也先后制备了分子筛层的毛细管柱用来作直馏汽油的分析．由于通…     

微波诱导等离子体热解法合成碳膜包裹的TiO2纳米微晶

微波诱导等离子体热解法合成碳膜包裹的ＴｉＯ２纳米微晶刘洪波（广东石油化工高等专科学校广东茂名５２５０００）洪品杰戴树珊（云南大学化学系云南昆明６５００９１）关键词微波诱导等离子体包裹碳膜ＴｉＯ２纳米微晶中图分类号Ｏ６１４．４１１近年来，对碳膜包裹型材...