Phenylsulfonic Acid Functionalized Mesoporous Silica Catalyzed Transetherification of Alcohols with Dimethoxymethane

Phenylsulfonic acid functionalized mesoporous silica was synthesized by condensation of tetraethylorthosilicate with phenyltrimethoxysilane, and then sulfonation using 30% fuming sulfuric acid. The material was characterized using FT‐IR, DSC, XPS, TEM and N2 adsorption/desorption measurements. DSC revealed that sulfonic acid group of the catalyst was decomposed at 354.8°C, indicating that the catalyst exhibited high thermal stability. XPS showed that there existed three kinds of different silicon species on surface of the catalyst. The catalytic performance of the catalyst was evaluated using transetherification of alcohols with dimethoxymethane. It was found that among primary alcohols, the selectivities of the two long‐chain alcohols for n‐dedocanol and n‐tetradecyl alcohol were higher than 97.0% at the conversions of 43.6% and 65.3%, respectively, while the selectivities of the short‐chain alcohols except for n‐hexanol were less than 90.0% at the conversions of over 80.0%. Due to steric barrier, the secondary alcohols such as iso‐butanol and cyclohexanol afforded conversions of 79.4% and 60.5%, and the selectivities of the two alcohols were more than 90.0%. The sequence in conversion of the substituted phenols is as follows: p‐nitrophenol>p‐fluorophenol≥p‐bromophenol>p‐cresol>m‐cresol.     

Catalytic Oxidation of Dimethyl Ether to Dimethoxymethane over Cs Modified HaPW12O40/SiO2 Catalysts

The attractive utilization route for one-step catalytic oxidation of dimethyl ether to dimethoxymethane was successfully carried out over the H3PW12O40（40%）/SiO2 catalyst, modified by Cs, K, Ni, and V. The Cs modification of H3PW12O40（40%）/SiO2 gave the most promising result of 20% dimethyl ether conversion and 34.8% dimethoxymethane selectivity. Dimethoxymethane could be synthe- sized via methoxy groups decomposed from dimethyl ether through the synergistic effect between the acid sites and the redox sites of Cs modified H3PW12O40（40%）/SiO2.     

NaY分子筛Lewis酸促进甲醇经亚硝酸甲酯分解制二甲氧基甲烷※

二甲氧基甲烷(Dimethoxymethane, DMM)作为一种基础有机化学品, 在树脂、溶剂、燃料等领域具有广泛用途. 传统合成方法采用甲醇甲醛缩合, 反应效率比较低. 亚硝酸甲酯(CH₃ONO)是一种性质活泼的气体, 可由甲醇、O₂、NO在无需催化剂的条件下获得, 其反应活性比甲醇高很多. 通过亚硝酸甲酯在常压条件下催化分解可以高效制备DMM. 本工作系统研究了不同类型分子筛的酸性对亚硝酸甲酯催化分解制备DMM的影响规律, 催化活性顺序为: NaY (97%)=HY (97%)>HZSM-5 (90%)>Hβ (89%)>NaZSM-5 (18%)>Naβ (6%), DMM选择性顺序为: NaY (53%)>HY (12%)=Naβ (12%)>NaZSM-5 (7%)>Hβ (4%)>HZSM-5 (3%), 其中NaY分子筛是一种性能优异的亚硝酸甲酯分解制备DMM的催化剂. 通过X射线衍射(XRD)、比表面及孔隙度分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、吡啶红外(Py-FTIR)等结构表征手段, 发现分子筛的酸性位点是促进亚硝酸甲酯分解的活性中心, 而Na⁺和Al物种的Lewis酸是高选择性生成DMM的关键. 本工作可为DMM提供一种新的高效合成路线.     

Ho~(3+)修饰的Pt/C电极对DMM的电催化氧化

通过循环伏安法(CV),计时电流法(CA)和线性扫描法(LSV)对二甲氧基甲烷的电氧化特性进行了研究.发现当用Ho3+修饰Pt/C催化剂电极后可以大幅度提高电极对DMM的电催化活性.热处理Ho3+修饰后Pt/C催化剂电极,可进一步提高该电极对DMM的电催化氧化活性.     

五氧化二钒/铈改性二氧化钛催化甲醇高选择性氧化制备二甲氧基甲烷

通过溶剂热法制备Ce掺杂的TiO₂,利用等体积浸渍法制得一系列V₂O₅/Ce-TiO₂催化剂,并用于甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM)。 采用XRD、UV-Vis、 H₂-TPR、NH₃-TPD等技术手段对催化剂进行了表征。 结果表明,Ce掺杂改性后的TiO₂负载V₂O₅更有利于催化剂表面钒氧物种的分散,且钒氧物种主要以孤立的和聚合态的形式存在,没有形成V₂O₅晶相结构。 Ce掺杂改性后,改变了TiO₂载体与钒氧物种间的作用力,Ce掺杂量越大,钒氧物种的还原温度逐渐向高温移动,使得催化剂的氧化还原能力减弱。 Ce改性的TiO₂负载V₂O₅,Ce的改性量对催化剂的酸性质几乎没有影响,但是催化剂的酸性却随着V₂O₅负载量的增大而逐渐减弱。 当Ce和Ti的摩尔比为0.01,V₂O₅的负载量为10%所得催化剂10V/1Ce-TiO₂具有较为适宜的氧化还原性和酸性,在反应温度160 ℃时,甲醇的转化率为39.6%,DMM的选择性高达99.9%。     

二甲氧基甲烷在硫酸溶液中的电化学行为

电化学反应;直接甲醇燃料电池;燃料电池;二甲氧基甲烷在硫酸溶液中的电化学行为     

ReOx/ZrO2催化甲醇一步合成二甲氧基甲烷的研究

利用负载型ReOxZrO2催化剂,将甲醇选择性氧化并一步合成二甲氧基甲烷。考察了反应时间、反应温度以及铼负载量对反应的影响。并利用N2吸附/脱附、X射线光电子能谱、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和氢程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂进行了表征。结果表明,较高的反应温度有利于提高甲醇的转化率,但对二甲氧基甲烷的选择性不利;催化剂上所负载铼的质量分数对甲醇转化率影响较大,在铼的质量分数为1.64%时转化率达到最大值25.1%;负载于ZrO2上的ReOx 具有双功能催化性质：它既可作为氧化中心氧化甲醇,在还原后又可作为酸中心催化醇醛缩合。     

负载型铼催化剂体系与甲醇选择氧化性能的关系

以铼酸铵为前驱体,制备了氧化物负载型铼催化剂并研究其甲醇选择氧化反应的催化性能.结果表明,Fe₂O₃和V₂O₅等氧化物负载型铼催化剂表现出很高的甲醇选择氧化制备二甲氧基甲烷的催化性能,选择性可达90%～94%(摩尔分数).选择氧化反应活性与铼担载量有关.在α－Fe₂O₃担载的铼催化剂中,以担载质量分数为1%～3%铼的催化剂活性最高[450mmol/(h·gRe)],而高于3%的铼担载量,单位铼催化活性逐渐下降.XRD,XPS和脉冲反应等结果表明,铼酸铰负载于α-Fe₂O₃载体上,并于He气氛中焙烧后,所得表面铼物种与担载量有关,当低于单层担载量时以Re⁶⁺占主导,而高于单层担载量时则Re⁶⁺与Re⁴⁺物种共存.     

V_2O_5/CeO_2催化剂上甲醇氧化一步法合成二甲氧基甲烷

采用溶胶-凝胶法制备了V2O5/CeO2催化剂,并用于甲醇氧化一步法合成二甲氧基甲烷(DMM)反应中.考察了V2O5含量对钒氧化物的存在状态、催化剂表面酸性、氧化-还原性及其催化甲醇氧化反应性能的影响.结果表明,V2O5含量为15%时钒氧化物呈单层分散,小于15%时以孤立或聚合态存在,大于20%时出现V2O5晶体,达到30%时出现CeVO4.当V2O5含量为15%时,较高的钒氧化物分散度使催化剂具有较强的氧化还原能力和较多的酸性中心,从而使催化剂具有较高的活性和DMM选择性.     

DMM及纳米颗粒添加剂对农用柴油机燃烧与排放性能的影响

本文通过在柴油中添加小比例二甲氧基甲烷(DMM)以及纳米氧化铝(Al2O3)颗粒研究一台小型农用柴油机的燃烧与排放特性.研究表明,随着柴油中DMM添加比例的增大,发动机燃烧特性参数如缸内压力、燃烧放热率及制动热效率得到明显地提升,着火延迟期以及CA50逐渐减小;排放方面HC和NOx增加,而CO和碳烟得到有效地抑制.燃油...