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第十届全国青年催化学术会议

第十届全国青年催化学术会议

  • 召开年：2005
  • 召开地：呼和浩特
  • 出版时间：

主办单位：中国化学会

会议文集：第十届全国青年催化学术会议论文集

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  • 摘要：本文采用普通的热化学方法制备了一系列的碳化铁催化剂,并研究了它们的CO加氢反应的性能.选择CO气体在不同温度下对氧化铁进行碳化处理,结果显示,碳化温度达到350℃就可以制备出碳化铁催化剂,碳化温度过低会生成Fe3O4,而温度过高则会形成大量石墨碳.反应的评价试验表明,碳化铁催化剂和还原铁催化剂同样具有很高的CO加氢活性.没有添加任何助剂的碳化铁催化剂上,反应产物中烷烃占了绝对比重,引入助剂锰和钾后,催化反应产物中烯烃的含量得到了不同程度的提高.
  • 摘要：在许多工业生产过程中都涉及到挥发性有机化合物(VOCs),它们主要来于自油漆生产、金属涂料、包漆、化学涂料、轮胎制造、废水处理厂等领域.这些有机废气若不进行净化治理而直接排放,将会对环境造成严重污染,危害人体健康[1].目前,国内外对贵金属型的VOCs净化催化剂研究较多,主要为Pt、Pd型催化剂[2,3,4].此类催化剂,催化活性高,寿命长,但价格昂贵.为了降低贵金属的用量,本文将着重考察Ni助剂对单钯型催化剂催化性能的影响.
  • 摘要：环境污染和能源短缺是当今世界所面临的两个重大问题,它们严重影响着人类的健康及生活质量,并由此而引发了许许多多的社会问题,对催化燃烧的研究兴趣也正是着眼于解决这两个重大问题.催化燃烧具有传统的火焰燃烧不可比拟的优势:(1)在较大的空/燃比范围内容易实现稳定燃烧;(2)燃烧效率高;(3)CO和NOx等污染物超低排放(如采用多段式催化燃烧器,可使CH的燃烧效率达99.5％以上,NOx排放量低于8ppm(燃气线速10ml/s,O2含量15％,压力4bar)[1].催化燃烧催化剂应该具备两个特征,低的起燃温度和高的热稳定性.通常来讲,贵金属催化剂具有高活性而一般的金属氧化物催化剂具有较高的热稳定性.研究者们在过去的几十年中就这一点进行了广泛的研究,Choudhary等综合评述了2002年前研究进展[2].Ce-Zr固溶体由于具有良好的储放氧能力(富氧的条件下储氧,贫氧的条件下放氧)而被用做催化燃烧催化剂,本文研究了第三种金属元素对Ce-Zr固溶体甲烷催化燃烧性能的影响.
  • 摘要：通常石油炼厂气、煤制气、天然气和硫磺回收尾气中都含有羰基硫(COS)等有机硫化物,它们会污染环境,腐蚀设备,导致后续生产工艺的催化剂中毒.COS呈中性或弱酸性,化学性质比较稳定,难以用常规的脱硫方法脱除干净.目前,在合成氨、中醇、低碳醇、费托合成油、食品级CO2及聚丙烯生产中均涉及有机硫化物的脱除问题.氢解与水解都能将COS绝大部分转化为H2S然后用脱硫剂脱除.近年来国内外研究开发了COS水解催化剂,它们多以活性氧化铝为主要成分,可以使COS尽量在温和条件下转化为H2S.据分析,水解比氢解可大大节省能耗和设备投资[1].γ-Al2O3本身对COS的水解就具有活性[2].目前,工业化脱除COS的方法是所谓的"夹心"工艺,该工艺将已经脱除无机硫(主要是H2S)的工艺气体送入水解装置,在水解催化剂的催化作用下,COS转化为H2S,然后H2S在ZnO、活性炭、MnO2或分子筛上被吸附脱除.该法流程长,不利于节省能量与设备投资.甲基二乙醇胺(MDEA)作为工业脱硫剂,其最大的特点是对H2S具有较高的选择吸收性,目前已开发出多种以MDEA为主的溶剂体系,应用范围几乎覆盖了整个气体净化领域[3],但其对有机硫特别是COS脱除效果较差.本研究拟将COS水解催化剂γ-Al2O3加入工业脱硫剂MDEA的水溶液中,在脱除H2S的同时将COS催化水解为H2S和CO2,生成的H2S又被脱硫剂MDEA所吸收,从而实现COS的一步脱除.本文对此进行了介绍.
  • 摘要：汽油作为汽车燃料,必须有较高的辛烷值和较好的稳定性.一般说来,烯烃的辛烷值比烷烃高;支链烃比直链烃辛烷值高,且稳定性也较好.目前我国的车用汽油70％以上为催化裂化汽油,烯烃含量过高,其中主要是直链烯烃.为提高我国汽油的质量,以满足新的汽油标准,一方面需要降低汽油中的烯烃含量,大幅度提高汽油安定性,另一方面又要确保汽油辛烷值不降低.为此较好的方法是将汽油中的直链烯烃转化为支链烯烃,以增加辛烷值,然后再通过加氢降低烯烃含量,增加汽油稳定性.本文介绍了CoAPO-11分子筛催化剂上催化汽油异构化改质中试研究情况.
  • 摘要：甲烷部分氧化(POM)制取合成气是天然气利用最具前景的途径之一,日益受到科研工作者的重视[1].由于甲烷分子化学惰性很强,甲烷部分氧化反应只有在高温下才能获得高产率的合成气,而高温放热反应对催化剂是一个严峻的挑战.在甲烷部分氧化催化剂中,镍基氧化铝催化剂研究得最为广泛.但是催化剂在使用过程中,活性组分镍易与载体氧化铝反应生成难以还原的非活性物质,而且载体容易发生相变[2,3].SiC具有优良的导电导热能力,且具有很好的化学惰性和热稳定性[4].本工作中采用高比表面积SiC作为POM反应的催化剂载体,Ni作为活性组分,实验发现10％Ni/SiC具有良好的催化活性和再生性能[5].通过甲烷部分氧化在800℃下100小时的实验,发现镍基碳化硅催化剂比镍基氧化铝催化剂稳定.本文对此进行了介绍.
  • 摘要：本文以共沉淀法制备4wt％-Ni-Al2O3催化剂,着重考察了焙烧温度对Ni-Al2O3催化剂的物相结构及其对催化还原NO催化性能的影响,用XRD、TPR和BET方法表征了催化剂.结果表明,随着焙烧温度的提高,NiO向NiAl2O4相的转化造成催化剂对丙烷完全氧化活性下降,从而使NO催化还原活性升高.在更高焙烧温度下,催化剂活性的下降与载体及NiAl2O4相烧结有关.
  • 摘要：苯加氢是具有重要工业意义的反应,环己烷作为其完全加氢的产物,绝大部分被用于尼龙-6和尼龙-66的生产,由环己烷出发通过已二酸还可制备增塑剂和聚氨酯等材料,以及用作性能良好的溶剂.而且,随着人类环保意识与健康意识的增强,人们越来越意识到从溶剂和燃料中除去苯及芳烃的重要性.本文对此进行了介绍.
  • 摘要：本文考察了多种材料(VPO,MgO,Cu-Y,CNTs,Ti-MCM-41,Ti-SBA-15,MCM-41,SBA-15,fumedSiO2,ZSM-5)上有机硫化物(噻吩,苯并噻吩和二苯并噻吩)在正辛烷模型体系中的氧化降解和氧化吸附脱除.结果表明,VPO对氧化脱除有机硫化物效果明显,离子交换的Cu-Y分子筛氧化吸附脱硫效果优异,而MgO、CNTs以及介孔Ti-MCM-41对氧化吸附脱除有机硫化物也有较好效果.
  • 摘要：氟化铝是多相氟氯交换反应的催化剂或载体,在氟氯烃及其替代品的气固相合成中,氟化铝催化剂占了重要作用.据报道氟化铝晶体结构有αβγεδηθκ等多种晶型[1],研究表明[2],稳定态的α型没有催化活性,β或γ型具有催化活性[3].用于电解铝助熔剂的工业氟化铝是稳定态的α型,不能用于催化剂或载体.因此活性氟化铝催化剂的制备一直是ODS替代品制造业的研究重心,也是含氟烃生产的技术核心.本文对此进行了介绍.
  • 摘要：对苯二甲酸是聚酯工业的主要原料.工业上从对二甲苯(PX)氧化制取对苯二甲酸(TA)时,TA的纯度一般在99.5-99.8％,主要杂质4-CBA对产品质量影响最大,其含量在3000ppm左右,用普通物理方法难以去除.六十年代Amoco公司开发了加氢精制工艺,高温高压下,用钯碳催化剂进行选择加氢,使4-CBA和有色杂质还原成易溶于水的P-Toluic和无色组分,得到纤维级高纯度PTA.我国自80年代初开始引进Amoco生产工艺生产装置.钯碳催化剂主要依赖进口.为实现该催化剂的国产化,上海石化股份公司自80年代起,就开始进行钯碳催化剂的开发研究,先后成功开发出CTP系列钯碳催化剂.本问就国产钯碳催化剂的制备技术、表征与工业应用情况进行了研究.本文介绍了对苯二甲酸加氢精制钯碳催化剂的研制.
  • 摘要：以溶液化学路线制备半导体薄膜,例如水热/溶剂热晶化、电化学沉积、化学浴沉积等,代替传统的真空蒸发等气相制备路线,有利于降低光电薄膜制备成本.水热/溶剂热晶化法在氧化物和分子筛薄膜制备过程中已得到了比较充分的研究,但在硫属化合物薄膜制备中应用的还比较少.本文用化学浴沉积法制备的ZnS/Glass薄膜作为种晶,在水热条件下外延生长CdS-ZnS复合薄膜,分别用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱等分析薄膜材料,结果发现水热法可以得到均匀致密的CdS-ZnS半导体复合薄膜.该类材料可以在光催化分解水制氢、光伏电池窗口层等领域中得到应用.本文对此进行了介绍.
  • 摘要：乳状液是一类重要的分散体系,在能源、化工、食品、医药、农药、化妆品等领域有广泛的应用.它是由两种互不相溶的液体及具双亲性的表面活性剂组成的.其中一相由液滴(分散相)组成,另一相称为分散介质(连续相).最常见的乳液是油分散在水中的体系(称为水包油O/W型)和水分散在油中的体系(称为油包水W/O型),乳状液的外观一般是乳白色,不透明的,液滴一般大于0.1μm.乳状液是热力学不稳定的体系,其通过静止或离心,两相最终是分层的.我们根据乳状液的这一特性,把它用到液/液两相催化上,以此来达到催化剂与产物分离及回收使用的目的.
  • 摘要：当前,燃料电池作为一种洁净高效的电源引起了世界广泛的关注.燃料电池需要氢气作为燃料.甲醇因其有高的氢碳比,低硫量,易于处理一直被认为是非常适合的产氢液体燃料[1].甲醇水蒸汽重整比其他烃类水蒸汽重整有明显的优势,因为它的水碳比低,重整温度低(523～623K)[2].Cu/ZnO/Al2O3催化剂一直以来用于甲醇水蒸汽重整制氢,但当反应温度超过543K时催化剂就失活了.所以寻找高稳定性催化剂就成为甲醇水蒸汽重整制氢的关键.相比较之下,贵金属催化剂(如Pd)一般有很好的稳定性[3].本文采用五种制备Pd/ZnO催化剂的方法,考察了制备方法对催化剂性能的影响.发现并流共沉淀法制备的Pd/ZnO催化剂有很好的催化活性.
  • 摘要：氧化钛作为宽带隙半导体材料之一,由于具有合适的禁带宽度,较高的光化学稳定性以及无毒,成本低等独特的性能而被广泛应用于光催化反应中1,2.氧化钛主要有锐钛矿,金红石和板钛矿等几种晶相,其中锐钛矿和板钛矿是亚稳相,在一定的温度下会转变成金红石.研究表明,氧化钛的很多性质在很大程度上受其晶相结构的影响3.因此,在氧化钛的不同应用领域控制其晶相结构是十分必要的.由于大部分催化反应尤其是光催化反应是在催化剂表面进行的,所以催化剂的催化性能又在很大程度上取决于表面晶相结构.近年来,很多研究者从掺杂的角度对控制氧化钛晶相进行了研究.结果表明,掺杂离子的类型,掺杂方法,掺杂量对其晶相结构有显著影响.然而大部分研究结果反映的都是样品体相结构的信息,对于相变过程中表面晶相的研究还非常少.深入研究掺杂氧化钛催化剂的结构特征是十分必要的.我们用紫外拉曼光谱研究了Y,La掺杂氧化锆的相变,得到了非常有意义的结果.本文用紫外拉曼光谱和可见拉曼光谱研究了不同方法制备的La掺杂TiO2的相变过程.
  • 摘要：己内酰胺是制造聚酰胺6纤维的重要原料,目前工业生产所采用的发烟硫酸催化剂带来了一系列设备腐蚀和环境污染等问题.因此,多年来人们一直试图研究开发环境友好的多相催化剂来取代目前使用的发烟硫酸催化剂[1].具有高硅铝比的MFI型分子筛是目前研究最为深入也是应用效果最好的催化剂.MFI分子筛的后处理对环己酮肟Beckmann重排反应的性能有着重要的影响[2].多数观点认为MFI分子筛上的巢式硅醇基是最适合于Beckmann重排的活性中心[2,3],而末端硅醇基则对重排反应没有贡献甚至是副反应的活性中心[4,5].蒸汽处理是调变分子筛上硅醇基的有效方法.然而,对高硅MFI分子筛进行蒸汽处理以应用于Beckmann重排反应还未有文献报道.本文研究了不同温度下水蒸气和10％氨水蒸汽处理对Silicalite-1催化Beckmann重排反应的影响,并对催化剂的活性位进行了探讨.
  • 摘要：1,2-丙二醇(1,2-PDO)是一种重要的化工原料,其最大用途是作为生产不饱和树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等的中间体,其用量约占1,2-PDO总消费量的45％.由于1,2-PDO粘性和吸湿性好且又无毒,具有优良的杀菌性、湿润性、溶剂性,因而在食品、医药、化妆品、香料和卷烟行业也有广泛的应用.1,2-PDO合成目前普遍采用的是环氧丙烷高温高压直接水合工艺路线.该路线条件较苛刻,且对环境造成污染[1].用乳酸或乳酸酯选择加氢也可制备1,2-PDO.原料乳酸可以由几种碳水化合物原料发酵制得,也可由废弃的生物下脚料(例如干酪,乳清,木浆)制得[2].因而乳酸及乳酸酯加氢是一条绿色环保的制备1,2-PDO路线.但酯的羰基加氢一般需要在高温(423-573K)、高压(20-30MPa)等较为苛刻的条件下进行.但是,乳酸及其酯中含有羧基和羟基活泼官能团,高温下会导致酯交换、聚合、脱水等副反应的发生.因而开发一种高效的催化剂,使乳酸酯在温和的条件下加氢制备1,2-PDO,具有重要意义和挑战性.前人的研究表明,Ru系催化剂对于羰基加氢有独特的性能.本文采用一种新型的化学还原法制备了RuB/γ-Al2O3催化剂,并用助剂Fe修饰,用于乳酸乙酯加氢制1,2-PDO,取得了良好的加氢性能,可以使反应在较为温和的条件下进行.
  • 摘要：肉桂醇(COL)是具有代表性的α,β-不饱和醇,是香料、药物以及其他精细化工产品生产的重要原料和中间体[1].虽然肉桂醇可以从天然苏和香油、秘鲁香胶和肉桂油得到,但出于成本考虑,工业上大规模生产一般采用肉桂醛(CAL)选择加氢来制备.由于肉桂醛分子中存在着多种不饱和官能团,如C=C、C=O和苯环,在加氢过程中可以生成一个或多个不饱和官能团被加氢的产物,因此得到的产物相当复杂.同时,由于C=O的键能比C=C高,在加氢过程更容易生成C=C键加氢产物3-苯丙醛(HCAL)[2].因此,选择性氢化肉桂醛制备肉桂醇的研究不仅具有重要的工业价值,而且具有理论研究价值.骨架催化剂由于高活性、易制备和低价格,在催化加氢反应中被广泛应用.已有的实验发现,由碱抽提猝冷合金得到的一种新型催化剂具有比RaneyNi催化剂更高的活性和选择性[3].但是以Ni作为催化剂的活性组分,在肉桂醛加氢反应中往往得到的是3-苯丙醛,而对肉桂醇的选择性低于10mol.％.在以前的研究中发现,Co基催化剂对C=O具有很好的选择性[2].如果采用猝冷骨架Co催化剂(RQCo),则在肉桂醛加氢反应中可望表现出对肉桂醇较高的选择性.本文采用猝冷法制备了Co-Al合金,用碱液处理活化得到新型猝冷骨架Co催化剂,同时测试了催化剂对肉桂醛加氢行为,并进行了物化性质表征.
  • 摘要：α,β-不饱和醛选择加氢生成的α,β-不饱和醇是一种重要的有机合成(含药物合成)中间体[1,2],有些带有苯环的不饱和醇是一种重要的化工产品,常常被用作食品香味添加剂、香气调和剂、化妆品及香皂的香精.肉桂醇是α,β-不饱和醇中具有代表性的化合物,它是一种重要的医药原料[2,3],同时也是重要香料之一,常与苯乙醛共用,也可用作定香剂,修饰剂添加到肥皂,香水和化工品中.肉桂醛是一种多官能团的化合物,它既有C=C键,又有C=O键,由于C=C键的键能低于C=O键,前者的加氢在热力学上更有利,使得要在C=O上选择加氢而不破坏C=C较难,加氢选择性较差[2-4].因此设计高效的催化剂,使其通过动力学途径来提高肉桂醇的选择性是解决上述问题的关键.
  • 摘要：C2含氧化物是重要的化工原料,也可作为高辛烷值的汽车燃料及燃料添加剂.在合成气催化合成乙醇等C2含氧化物的反应中,由于Rh对C2含氧化物的独特选择性,助剂促进的负载型铑基催化剂的研究成为这一课题的热点.Mn、Ce、Ti、Fe、V、Ti、Ir、Li等助剂的引入,可改变反应活性及乙醇选择性.催化剂的制备方法、工序及后处理条件等的改变,对助剂和金属铑之间的相互作用及催化剂的性能有着重要的影响.等离子体技术应用于催化剂制备中,对催化剂进行表面改性,可赋予催化剂活性组分较高的分散度,同时活性单元单一化,并产生晶格缺陷等效应,可以有效地改进催化剂的性能,提高反应的转化率和选择性[1].对于负载型Rh基催化剂来说,可以促进金属活性组分在载体上的分布,改善二者相互作用关系[2].本文应用射频等离子体对负载型Rh-Ce-Mn/SiO2催化剂进行改性,并以合成气催化转化制乙醇为模型反应,对其促进作用进行了研究.
  • 摘要：Mg(NO3)2和AC在N2气氛下进行焙烧,制备MgO-AC复合材料.以此复合材料为载体制备的铯促进的钌基催化剂在低温低压下具有良好的氨合成活性,活性高于单独以MgO为载体和AC为载体催化剂.MgO的稳定性和碱性,AC的大比表面积和电子传导性,以及MgO和AC之间的相互作用对于催化剂活性的提高起了很好的促进作用.
  • 摘要：本文采用新颖的后移植法,将焙烧后的MCM-41浸渍在合成的钛硅溶胶中,制备了高钛含量的Ti-MCM-41.与传统的直接合成法和浸渍法相比,该法完整地保存了分子筛规则的中孔结构,并且四配位的钛原子均匀地分布于孔道的内表面.采用XRD和UV-vis等方法对产品进行表征.环己烯的环氧化反应表明该催化剂具有很好的催化活性,其中Ti/Si=10的样品具有最高的转化率和选择性.
  • 摘要：MCM-41分子筛是具有单一孔径的长程有序介孔材料,由于孔壁是无定形结构,与微孔沸石晶体相比,水热稳定性较差,这使其在石油炼制和精细化工中的应用受到很大的限制.根据实验发现,如果将一些沸石的前驱结构单元体--即在形成完整的沸石结构前所形成的初级或次级结构单元引入介孔材料,使其转化为介孔孔壁,将会增加介孔材料的短程有序化程度,提高水热稳定性[1,2].
  • 摘要：1983年美国专利US4,410,501[1]报导了钛硅沸石的合成,其独特的催化氧化性能引起了人们极大的关注[2].但因模板剂四丙基氢氧化铵价格昂贵,而且水热合成条件苛刻,重复性差,限制了其工业应用.因此,人们陆续开发了许多廉价的合成钛硅沸石类催化剂的方法.但是,廉价体系得到的TS-1的催化性能普遍逊色于经典法得到的样品[3-4].气固相法是另一种制备钛硅沸石的方法,但文献报道的这种方法合成的Ti-ZSM-5催化性能一般较差.作者曾改进B-ZSM-5母体的合成方法,制得具有较好苯酚羟基化性能的含钛沸石[5].本文在前期工作的基础上,侧重考察了气固相反应温度对所合成Ti-ZSM-5物化性能的影响.
  • 摘要：钌、铂等贵金属是钴基费-托合成催化剂中常用的助剂.关于贵金属在钴基催化剂中的作用,近年来研究较多.研究者发现贵金属能够促进钴的还原或分散,提高催化剂的活性,改变对产物的选择性[1,2].程序升温电导法(TPEC)是研究金属-半导体之间相互作用的一种有效方法[3].本文采用此种方法,结合程序升温还原法(TPR),在还原气氛中对添加不同贵金属(钌、铑、钯、铂)的Co3O4进行了研究.
  • 摘要：自M41S系列介孔分子筛问世[1],其在吸附、催化及催化剂载体等领域成为人们研究的热点.特别是将金属引入分子筛是提高其催化性能的重要手段,文献[2,3]中几乎所有金属掺杂的MCM-41均有报道.但有关金属改性的MCM-48报道较少,目前尚未见有关将金属锡引入MCM-48分子筛骨架中的报道.相对一维孔道结构的MCM-41和SBA-15来说,MCM-48因具有三维螺旋面孔道结构、良好的长程有序性和较高可通性(孔道在反应中不易堵塞),其应用前景非常广阔[4].锡基复合氧化物具有大的可逆电容,因此有望成为新型锂电池阳极材料.Liu[5]的研究小组认为介孔结构促进了液体电解质渗透到电极上,从而加快了充电放电速率.另外,Chaudhari[6]研究了含锡MCM-41对苯酚和萘酚羟基化的催化活性.我们希望在介孔材料MCM-48骨架的形成过程中直接引入Sn,得到高比表面积的锡硅氧化物的复合介孔材料,期望有更加优良的电化学以及催化性能.本文进行了介绍.
  • 摘要：本文采用溶胶凝胶法制备了负载金属Ni的SO42/TiO2/Fe3O4,为金属催化与酸性催化双功能催化剂,并且可以利用磁场加以分离.用XRD、TEM、FT-IR等方法研究了粒子大小、结构、酸性及Ni的负载情况.
  • 摘要：本文利用改进的化学镀方法制备了高透量、高选择性的钯/不锈钢复合膜.膜反应结果显示,透氢膜原位分离产物氢显著地提高了原料氨的分解率.在温度为540℃和压力为1～5atm反应条件下,对膜反应器的透氢性能(透氢量、回收率)进行了详细考察.
  • 摘要：随石油资源的日益减少,开发利用我国丰富的煤炭和天然气资源,发展Cl化学具有重要的战略意义和经济价值.乙醇酸甲酯以其独特的分子结构:同时具有羟基和酯基官能团,使得它兼有醇和酯的化学性质,能够发生羰化反应、水解反应、氧化反应等,成为一种重要的化工原料.乙醇酸甲酯加氢还原制乙二醇,水解制乙醇酸,可用于生产聚酯纤维及用作清洗剂.羰化制丙二酸酯;氨解制甘氨酸;氧化脱氢制乙醛酸酯,进而生产乙醛酸,可用于生产香兰素,口服青霉素及尿囊素等,从而形成以乙醇酸甲酯为中心的下游产品分支,具有广阔的应用前景[1].草酸二甲酯催化加氢法与以甲酸甲酯和甲醛为原料的固体酸催化法比其它方法更经济、环保和符合我国国情.本工作在前期催化剂制备的基础上,对Cu-Ag/SiO2催化剂上草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯的反应特性进行研究,以期获得对此反应更深入的认识,为进一步的放大研究提供依据.
  • 摘要：烃类氧化过程由于氧气的引入,克服了传统烯烃生产过程(蒸汽裂解)所固有的外供热高排放的缺点,近年来在低碳烯烃制备领域得到国内外学者的高度重视,目前的研究侧重在低碳烷烃的氧化脱氢领域[1-2]和高碳烃的气相氧化裂解方面[3-4],而对高碳烃的催化氧化脱氢/裂解方面的报道很少.从原料体系来说,我国的石脑油富含环烷烃(约占40％).由于环烷烃的氢含量低,结构稳定,在蒸汽裂解中易发生芳构化、结焦化等反应,成为现有工艺中不理想的烯烃生产原料.我们前期的研究发现,在气相氧化裂解过程中,氧气对环烷烃具有优良的开环效果,环烷烃具有与正构烷烃、异构烷烃相似的反应性能.本文以高碳环烷烃的模型化合物环己烷为原料,从催化的角度对环己烷氧化脱氢/裂解过程进行了研究,并对所考察的催化剂从目标产物的角度进行了分类.
  • 摘要：由于全球石油资源的日益匮乏,开辟以煤或天然气为原料的有机化学工业已成为必然发展趋势[1].甲醛(FA)和甲酸甲酯(MF)是Cl化学的重要产品,甲醛和甲酸甲酯偶联反应合成乙醇酸甲酯(MG)和甲氧基乙酸甲酯(MMAc)是一个很有价值的研究方向.乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯是具有广泛用途的有机化工原料及中间体[2],两者通过加氢或加氢水解,可得到重要的化工产品乙二醇(EG).因此该偶联反应对充分利用我国丰富的煤资源,开发甲醛和甲酸甲酯的下游产物具有很大的意义.甲醛和甲酸甲酯的偶联反应需在酸催化下进行,由于液体酸所带来的诸多不利因素,开发固体酸的应用是一个方向.氨基磺酸(H2NSO3H)为固体强酸,不溶于有机溶剂,有"固体硫酸"之称.本工作以氨基磺酸为催化剂用于甲醛和甲酸甲酯的偶联反应,以乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯为目标产物,考察了不同反应条件对产物生成量的影响,并与其它相关催化剂进行了对比.
  • 摘要：芳烃或者环烷烃催化加氢裂解开环得到轻质正构烷烃,可作为生产乙烯的轻质裂解原料[1].环烷烃的开环一般可以经过三种不同的反应途径得以实现:自由基转化、酸催化下的碳正离子C-C键断裂开环以及金属催化加氢裂解[2].环烷烃分子可以通过接触酸位首先形成碳正离子得到活化,也可以在金属催化剂上脱氢以后质子化形成碳正离子得到活化进行加氢裂解.氢型沸石分子筛以及在酸性沸石分子筛载体上负载贵金属形成的双功能催化剂,都可以用于环烷烃的催化加氢裂解.利用自制的沸石分子筛酸性催化剂以及沸石分子筛负载贵金属的双功能催化剂对甲基环己烷的加氢裂解进行了研究.
  • 摘要：由于可以将天然气(煤层气)转化为重质烃,基于Co基催化剂的F-T合成过程受到了广泛重视.Iglesia[1]的研究结果表明,催化剂的比活性与催化剂的金属分散度及载体性质无关.而Kraum[2]研究不同载体材料制备的钴基催化剂时,发现不同催化剂的F-T合成反应活性与Co的分散度和载体有关.由此可见,载体对催化剂F-T合成反应活性和产物选择性的影响是非常复杂的.本文考察了Al2O3、TiO2-Al2O3和SiO2载体对负载型钴基催化剂的结构、还原性能及F-T合成反应的影响.
  • 摘要：氯乙烯单体(VCM)是最重要的化工产品之一,其应用十分广泛.市场上对氯乙烯的需求主要是用来生产其高聚合物,尤其是聚氯乙烯.传统生产氯乙烯是以乙烯为原料,通过氯化或氧氯化反应进行.生产氯乙烯的方法主要有乙炔法,乙烯法和乙烷氯氯化法.乙炔法能耗高,原料费用大,已经逐渐被淘汰.乙烯法生产氯乙烯相对成熟,但成本较高.乙烷法生产氯乙烯单体(VCM)是一种新的技术进展,因为乙烷是一种相对便宜的化工原料.国外在上世纪70年代就开始进行了乙烷法制氯乙烯的研究.乙烷氧氯化制氯乙烯具有很好的经济效益,比前两种方法更有优势.我国的天然气和油气资源十分丰富,尤其乙烷含量很大,因此用乙烷法生产氯乙烯具有很大的潜力,能更好的综合利用油气和天然气,满足对氯乙烯日益增长的需求[1].本工作采用浸渍法制备了乙烷氧氯化催化剂,重点探讨了加入助剂氯化钾对催化剂性能的影响,并用BET,溶解性实验等手段研究了5wt％CuCl2-KCl/γ-Al2O3催化体系,初步了解了乙烷氧氯化反应催化剂失活原因.
  • 摘要：烯烃岐化技术是近年来石油化工领域兴起的技术,能增产丙烯并同时调节烯烃产品的比例、消化低价值的C4烯烃.目前,技术市场上占据主导优势的是OCT技术,ABBLummus正加快向我国推广此项技术.国内大连化物所和中石化分别开展了基于乙烯与2-丁烯制丙烯的反岐化技术[1]和基于1-丁烯的自动岐化技术.目前,大连化物所相继研制出反应活性较高的分子筛负载型Mo、W基催化剂,并正对其高活性的产生机理和催化剂稳定性进行研究.本文着重考察了反应温度和压力条件对10wt％W/30wt％Al2O3-70wt％HY催化剂岐化活性和稳定性的影响.
  • 摘要：碳酸二苯酯(DPC)是一种重要的有机碳酸酯[1],它是一种无毒、无污染的重要工程塑料中间体.可用于合成许多重要的有机化合物及高分子材料.如单异氰酸酯、二异氰酸酯、聚对羟基苯甲酸酯、聚芳基碳酸酯等;还可以作为聚酰胺和聚酯的增塑剂、溶剂和载体.苯酚与碳酸二甲酯酯交换法被认为目前最佳的碳酸二苯酯合成方法.酯交换法合成DPC目前主要是Ti、Sn等有机金属化合物作为催化剂的均相催化[2,3],这些催化剂的活性和选择性虽然都比较高,但产物与催化剂分离、催化剂再生困难.负载型的杂多酸作为固体催化剂被广泛用于多种有机反应[4,5].目前还没有其催化苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成DPC的文献报道.本论文用不同方法制备了TiPMo12O40/TiO2固体催化剂,催化苯酚和碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯的反应.
  • 摘要：六铝酸盐甲烷高温燃烧催化剂研究目前主要集中在BaMnAl11O19基和LaMnAl11O19基的催化剂上,关于LaFeAl11O19催化剂研究相对较少,而据文献报道在沉淀法制备取代型的六铝酸钡催化剂中铁和锰活性相近,但铁比锰具有更高的耐高温和抗水热冲击的能力[1],因此本工作选择LaFeAl11O19基甲烷高温燃烧催化剂作为重点,探讨稀土铈掺杂对LaFeAl11O19高温燃烧催化剂结构和性能的影响.
  • 摘要：目前,对丙烷氧化脱氢反应体系催化剂的研究,主要集中在钒基催化剂、钼基催化剂、磷酸盐类催化剂及稀土催化剂[1].文献报道LaVO4比La2O3、V2O5及其混合物具有更好的丙烷氧化脱氢催化性能[2][3].文献中提到La2O3和V2O5负载到比表面积较大的载体(如TiO2、SiO2及γ-Al2O3等)上达到了增加其活性的目的[4][5].目前对负载型La-V-O催化剂的研究还未见报导.本文主要考察以TiO2为载体的负载型La-V-O催化剂对丙烷氧化脱氢反应的催化性能.
  • 摘要：硫化氢(H2S)是石油、天然气加工过程中伴生的有害气体.目前,H2S主要是按Claus工艺处理以回收硫磺.虽然Claus工艺是一相对成熟的传统工艺,但在Claus工艺中,氢与氧结合,以水的形式排放.这样,氢被消耗而没有被回收利用.而氢气不仅是一种高能量密度、高效率、清洁的能源,而且也是合成氨、合成甲醇、石油精制的重要原料之一.预计我国2010年需氢气1939万吨,2020年需氢气3262万吨.因此,从H2S气体中同时回收氢气和硫在石油化工和天然气利用中具有重大的应用背景,对于保护生态环境和促进经济的可持续发展具有重大的战略意义.本文采用共沉淀-水热法制备了TiO2/CdS(记为TCS-x,x为CdS的摩尔百分数)复合光催化剂,分别用X-射线衍射(XRD)方法和紫外可见漫反射吸收光谱法分析了催化剂的物相和禁带宽度,对H2S溶解于NaOH形成的Na2S溶液进行了光催化分解实验,研究了催化剂组成、共催化剂的担载方法等对光催化分解Na2S产氢速率的影响.
  • 摘要：甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC),是碳酸酯法制备甲苯二异氰酸酯(TDI)的中间产物.碳酸二甲酯(DMC)代替光气与2,4-二氨基甲苯(TDA)反应合成TDC,TDC经催化或热分解制得高产率的TDI,这是一条没有污染物产生的绿色合成路线.碳酸酯法制备TDI的关键是TDC的催化合成.在以往的研究中,催化以上反应采用过碱性催化剂、路易斯酸催化剂、N,N取代的氨基甲酸酯的锌或铜的配合物等类型的催化剂,从未有应用生物酶催化剂的有关报道.在非水介质中,生物酶对合成反应有较强的催化活性,并具有反应条件温和、后处理容易、结构稳定、不容易失活等优点.本文研究了生物酶催化剂上甲苯二氨基甲酸甲酯的合成.
  • 摘要：非官能团化烯烃的不对称催化环氧化反应在合成精细化学品和手性药物中显得越来越重要.手性Mn(salen)对于催化烯烃环氧化是一类非常重要的催化剂.故Mn(salen)的多相化研究在最近几年受到了很大的重视.这些多相催化剂有内在的优点,例如,易子分离和回收催化剂,纯化产物及容易操作等性质.更重要地是将Mn(salen)催化剂多相化之后可以将催化剂的活性位进行分离从而有效的避免生成没有活性的μ-oxo-Mn(Ⅳ)二聚体,提高催化剂的稳定性.已有大量的多相Mn(salen)催化剂的报道[1],包括共价嫁接,离子交换,包囊,共聚等等,但遗憾的是一旦将Mn(salen)络合物多相化,手性环氧产物的对映体选择性往往要降低,只有少数报道的多相催化剂能够给出比匀相较高的对映体选择性.因此,制备新型的手性Mn(salen)修饰的介孔材料是当今的一大挑战.
  • 摘要：环己酮肟是生产ε-己内酰胺的重要中间体,主要用于生产尼龙-6纤维和工程塑料.目前工业上主要通过多步法合成环己酮肟,如环己酮-羟胺路线的氧化氮还原法、硫酸羟胺法和磷酸羟胺法等,这些工艺在生产过程中要用到大量有毒污染物,并且伴生大量低值的硫酸铵副产品[1].为克服上述工艺的缺点,研究人员已开发出环己酮肟化工艺,即以环己酮、氨和H2O2为原料,在常压下经钛硅分子筛TS-1催化作用选择性地生成环己酮肟的清洁生产工艺[2],目前该工艺已由日本住友化学公司和中国石化集团相继工业化.Ti-MWW是在晶体表面具有12元环的碗状结构,同时在晶体内部具有相互独立的10元环孔道体系,其中一孔道含有12元环的超笼.自从开发成功以来,在烯烃氧化方面已表现出优于TS-1的催化性能[3].本文研究了Ti-MWW分子筛在环己酮氨肟化反应中的催化性能.
  • 摘要：氨基甲酸酯在有机合成中是极为有用的中间体.传统的合成方法是光气法,该工艺因使用剧毒的光气以及产生腐蚀性的氢氯酸而被淘汰.为了避免传统工艺的不足,目前又开发了多种合成路线,如硝基化合物的催化还原羰基化反应,苯胺的催化氧化羰基化反应,尿素衍生物的酯交换反应以及由苯胺和氨基甲酸甲酯的合成反应.
  • 摘要：本文详细探讨了对位有不同吸和供电子极性取代基的苯酚作为合成茂钛催化剂的辅助配体,并用于苯乙烯的间规聚合,从中得到一些规律,希望对研制高活性催化剂具有一定帮助.
  • 摘要：环氧丙烷(简称PO)是一种重要的有机中间体,主要用于生产聚氨酯用的聚醚多元醇.氯醇法和Halcon法是工业生产PO的主要方法[1],但前者存在严重的设备腐蚀和环境污染;后者却产生大量的联产品.在液相温和条件下,用H2O2作氧化剂,TS-1分子筛可将丙烯催化氧化成PO并具有较高收率[2],但由于技术和经济原因,该工艺在今后较长时期内还很难实现商业化.用分子氧作氧化剂对丙烯直接气相催化氧化制PO是最经济的方法.奚祖威及其合作者[3]将蒽醌法生产H2O2的工艺与反应控制相转移催化剂有机结合起来发明了采用分子氧作氧化剂生产PO的新技术,但如何提高PO的生产效率并解决催化剂的分离问题是该技术工业化的关键.国内外学者在银直接催化氧化制PO方面作了大量研究工作[4-8],本文在原来研究的基础上,进一步考查了原料添加剂对Ag-MoO3/ZrO2催化环氧化丙烯性能的影响.
  • 摘要：氢键是由于与电负性极强的元素(如氟、氧、氮等)相结合的氢原子,和另一分子中电负性极强的原子间所产生的引力而形成的.如无机物的水,氟化氢等都以氢键相缔合.以水为例,在水分子中氢与氧以共价键结合,由于氧的电负性较大,电子对被强烈地吸引向氧的一方,而使氢带正电性,H能与另一水分子中氧上的孤电子对相吸引,结果水分之间便构成氢键O-H…O而缔合在一起,O-H以共价键相结合键长99pm,H…O以氢键结合,键长177pm.氢键与一般分子间作用力不同点有两点:即它具有饱和性和方向性.实验证明存在两种氢键.一个分子的X-H键与另一个分子的原子Y相结合而而形成的氢键称为分子间氢键.一个分子的X-H键与它内部的原子Y相结合而形成的氢键称为分子内氢键.本文介绍了有机化合物的氢键及其对性质的影响.
  • 摘要：碳酸二甲酯(DMC)是一种具有多种反应活性、环境友好的"绿色"有机化工产品,用途十分广泛.尿素醇解法合成碳酸二甲酯是近几年积极研究中的绿色新工艺.对现有化肥厂开发下游产品具有吸引力.实际上反应分两步进行,第一步尿素醇解生成氨基甲酸甲酯(MC)和氨,不需要催化剂;第二步氨基甲酸甲酯进一步醇解生成碳酸二甲酯和氨,需催化剂存在.目前,用于该反应体系的催化剂大多是有机锡化合物或碱金属化合物.有机锡化合物活性高,但毒性大,且存在产物分离精制和催化剂回收利用困难等问题.因此有必要开发高活性的非有机锡类催化剂.赵新强等考察了部分等锌类化合物对尿素与甲醇合成碳酸二甲酯的催化性能,并取得了进展.本工作拟在间歇反应装置上考察多种不同方法制得的氧化锌催化剂对氨基甲酸甲酯和甲醇合成碳酸二甲酯反应的催化性能的影响.
  • 摘要：基于合成气一步法制备二甲醚的新进展以及二甲醚环境友好的特性,以二甲醚为原料制备重要化学品正引起人们的关注[1,2].浸渍法制备的Al2O3、ZrO2、SnO2等金属氧化物负载的MoOx、VOx催化剂在二甲醚选择氧化制甲醛反应中表现出较好的反应性能[3,4].两者均在单层分散阈值附近具有最好的反应活性和选择性.钒基催化剂的低温活性更好[4].本文考察研磨法制备的10V/Al2O3催化剂与浸渍法制备的相同钒含量的催化剂在二甲醚选择氧化制甲醛反应中的反应性能,并用XRD、UV-VIS等表征手段对催化剂结构进行了表征.
  • 摘要：纳米粒子因具有一些普通大颗粒材料所不具备的特性,有可能成为一种具有独特性能的新型催化材料,尤其是金属氧化物纳米粒子具有独特的物化性质在材料科学和多相催化领域受到了人们的广泛关注.对于钙钛矿型钛酸锶(SrTiO3)的催化性能的研究已有二十几年的历史了,有关钛酸锶的制备化学、表征的研究已有大量文献报道.其制备大多采用固相反应法、沉淀法、喷雾燃烧法、喷雾热分解法等.由于制备处理温度高,钛酸锶粉末通常粒度分布不均一、比表面小的大粒子(粒径一般大于500nm)样品.因此制备超细、均匀SrTiO3粉体原料也日益受到重视.
  • 摘要：本文研究了Fe(acac)3-Al(i-Bu)3(acac=乙酰丙酮)催化体系催化丙烯腈(AN)与甲基丙烯酸丁酯(BMA)聚合,考察了聚合规律,用红外光谱研究了共聚物结构,凝胶渗透色谱研究了聚合物分子量和分子量分布.动力学研究表明聚合反应对单体浓度呈一级关系,表观活化能为46.1KJ/mol.
  • 摘要：近几年来,过渡金属催化剂磷化物催化剂(Ni2P、MoP以及WP等)因其良好的耐硫性能、加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮性能正日益受到人们的关注[1].本文采用在反应器内原位还原的方法制备SiO2负载磷化铝催化剂,用二苯并噻吩(DBT)作模型化合物,分别考察了MoP负载量,铝磷原子比以及不同助剂Ni、Co和V对催化剂加氢脱硫反应活性的影响.MoP/SiO2催化剂采用浸渍法制备,各种助剂用分步浸渍法引入.MoP/SiO2负载量以MoP计,分别为8wt％、15wt％、25wt％、35wt％以及45w％.在不同Mo:P比催化剂中,固定MoP负载量为25wt％,Mo:P摩尔比分别为0.5,1,2.助剂与Mo的摩尔比分别为Co:Mo=0.5,V:Mo=0.5,Ni:Mo=0.25,0.5,0.75,1.00.磷化物的制备在高压固定床反应器中原位进行,氢气流量为160ml/min,以2.5℃/min加热反应器至650℃,恒温2小时后降温至HDS反应温度.反应条件分别为:反应压力5.0MPa,温度300～360℃,气液比1600,液时空速WHSV=21h-1.
  • 摘要：分子筛在石油加工和石油化工工业生产中有着广泛的用途.其SiO2/Al2O3比,酸性和孔结构研究成为热门课题.本文在前人的研究基础上,以草酸为化学改性剂,在脱铝同时引入表面活性剂,进行水热晶化.并对其改性效果进行了一些研究.
  • 摘要：自1992年Beck[1]首次报道介孔分子筛MCM-41的合成以来,其制备、修饰及应用引起化学界的极大重视.关于将过渡金属原子引入分子筛骨架以取代Si原子的研究报道已有许多.室温晶化制备Me-MCM-41分子筛也有文献报道[2-3].本文在室温配料、经晶化焙烧把Cr引入Cr-MCM-41分子筛骨架.并考察了这类催化剂对以CO2为氧化剂将乙烷氧化脱氢制乙烯反应的催化性能.乙烷经CO2.氧化脱氢制乙烯反应过程,与传统的乙烷高温水蒸气裂解制乙烯过程相比,具有独特的优越性[4-5],我们在这方面已做了一些工作[6-7]
  • 摘要：稀土化合物由于具有许多特殊的性质而引起了世界各国科学家的高度重视.CeO2是一种廉价而用途很广的材料,如用于发光材料、催化剂、电子陶瓷、玻璃的抛光等.尤其,CeO2因具有特殊的储氧和释氧能力而作为重要的助催化剂在汽车尾气催化净化中得到广泛应用[1-2].大量文献研究表明,制备方法不同,所得到的CeO2在结构、形貌与性能上存在很大的差异.关于CeO2的制备方法,文献报道很多,包括:沉淀法[2]、热分解法、模板合成法以及闪蒸法等多种制备方法.为了探索新的CeO2的制备方法,从而制备出优异性能的纳米CeO2颗粒,本文采用沉淀法、水热合成法以及一种新型的有机-无机杂化法来制备具有不同形貌和粒径大小的CeO2.着重研究了各种制备因素对有机-无机杂化法所得CeO2结构、形貌、粒径大小以及比表面积的影响.本文对此进行了介绍.
  • 摘要：1992年介孔材料的问世备受催化领域关注.由于高的比表面积和可调的孔径(2-50nm),这类材料被广泛地作为催化剂载体.将手性基团引入介孔材料作为多相不对称催化材料是近年来研究的方向之一.本文介绍了 手性功能化的乙烷桥键型介孔材料的合成及应用研究.
  • 摘要：微孔分子筛具有均一发达的微孔结构和强酸性,是现代石油工业中重要的择形催化剂,但由于其较小的孔道尺寸限制了它们对大分子的处理[1].而介孔分子筛虽具有较大的孔道,但由于孔壁的无定形而导致其具有较弱的酸性和较差的水热稳定性,从而限制了其在诸如石油重馏分催化裂化反应过程中的应用.近年来研究表明:若将有序的类沸石结构引入介孔材料的孔壁,这种材料的稳定性和酸性可得到改善[2-3].但是目前合成所用的模板剂含量高,使得工业转化的成本增高.如何低成本地合成具有高水热稳定性和酸性的介孔分子筛材料,这是当前介孔分子筛发展的一个技术瓶颈.本文以极低质量分数表面活性剂作模板合成了含β沸石次级结构单元的介孔分子筛,并通过XRD、N2吸附脱附、FTIR和等手段对合成样品进行了表征,并与常规法制备的MCM-41作了比较.
  • 摘要：烯烃氢甲酰化反应是工业上最重要的过渡金属络合催化过程之一,由其生产的醛及其衍生物醇的年产量超过了600万吨,主要用作合成增塑剂、表面活性剂、洗涤剂等的原料.其催化剂从最初的羰基钴到具有更高活性和选择性、反应条件温和的铑-膦络合物,从油溶性的均相催化到水-有机两相催化,已得到很大的发展[1,2].其中对大量不同结构和性能的膦配体的合成和催化性能研究,对烯烃氢甲酰化的基础和工业应用的发展起着非常重要的促进作用[3-6],一直受到学术和工业界的重视,也是该领域研究的热点.本文合成了一类新的、在苯环上带有不同链长烷氧基的三苯基膦衍生物,p-ROC6H4PPh2(2,见Scheme1),化合物2经磺化反应、在其苯环上引入磺酸钠基团后,可提供一种新的具有表面活性剂功能的膦配体.本文主要报道在均相条件下,化合物2与Rh(CO)2(acac)(acac:乙酰丙酮)原位形成的催化剂对长链烯烃氢甲酰化反应的催化性能,考察在三苯基膦苯环的对位引入的长链烷氧基的电子效应和空间效应对烯烃氢甲酰化反应的活性和选择性的影响.
  • 摘要：本文采用丙酮酸乙酯为模型反应物,利用FT-IR光谱研究了载体和手性修饰剂对丙酮酸乙酯在Pt催化剂上吸附状态的影响,以揭示载体效应及手性修饰剂与反应底物间的相互作用.
  • 摘要：ZnO是一种很常用的半导体材料.近年来发现它在高效低压发光材料、紫外激光材料和太阳能电池中具有潜在的应用;另一方面,ZnO作为半导体光催化剂也显示了很好的光催化性能[1-4].ZnO的这些性能都与其光物理及光化学性质有着紧密的联系,光生载流子复合的快慢决定了这些性能的优劣.因此,对于ZnO的研究受到了广泛的关注,许多研究致力于抑制或减缓电子-空穴的复合.荧光光谱作为一种电子光谱,具有高的灵敏度且对研究对象周围环境的微扰很敏感,稳态及时间分辨光谱的结合可以揭示体系的发光本质及载流子动力学,被广泛应用于半导体材料的研究.本文利用HBeta分子筛的三维孔道体系制备出亚纳米级ZnO簇,用时间分辨荧光光谱技术研究了不同担载量ZnO/Hβ样品中光生载流子的动力学过程;在室温下观察到的微秒量级的荧光衰减寿命,可能与多声子跃迁有关,分子筛主体声子可能参与了无辐射跃迁过程.
  • 摘要：由于介孔材料具有的独特结构特点及性质是其它微孔分子筛材料或无定形材料所不具备的,由结构特点及性质派生的应用性能也是其它材料所无法比拟的.因此,介孔材料将会在催化领域和材料领域表现出巨大的应用潜力.利用介孔材料这一特点,本文首先以物理吸附的方法把猪胰脂肪酶分子引入介孔的孔道内.由于介孔载体的较大孔径和较弱的主客体相互作用,从而使固定在介孔材料纳米尺寸孔内的酶分子所处微环境接近于游离酶.为了避免孔内固定化的酶分子在催化反应中的流失,选择了合适的硅烷偶联剂,利用其烷氧基可与SBA-15表面的羟基进行共缩聚,对载体SBA-15的孔口进行了改性,从而将孔口缩小,达到阻止酶分子流失的目的.最终形成的瓶颈状结构称为仿生纳米生物反应器.在催化反应过程中,这种反应器不仅会阻止孔道内酶分子的流失,同时还不会对底物和产物造成传质阻力,从而有利于保持固定化酶的高催化活性和高操作稳定性.
  • 摘要：超级活性炭由于其具有发达的内部孔隙结构和巨大的比表面积,表现出超强的吸附特性.近年来,随着储能技术的潜在需求,超级活性炭的合成方法及其应用基础研究非常活跃.目前工业活性炭传统制备方法主要是两种:物理活化法和化学活化法.物理活化法工艺具有简便、操作流程简单、成本低廉,但所得活性炭比表面积相对较小,孔隙不甚发达,只能用于生产低品质的活性炭产品.而化学活化法通过引入活化剂,一步活化即可制得活性炭产品.但大量使用非环境友好的活化剂,也带来诸多问题.本文提出物理活化和化学活化耦合技术,以化学活化为主的活化过程中引入物理活化的过程,通过降低活化剂用量、改善活化条件,以生产单独活化法不能生产的超级活性炭产品.
  • 摘要：微孔分子筛是重要的择形催化剂,具有均匀发达的微孔和强酸性,但其孔径较小,大分子难于进入孔道,这大大限制了其应用范围.而介孔分子筛具有均一规整的孔道结构,且孔径和酸性均可调变,但其酸强度不够,水热稳定性较差,同样阻碍了其在工业生产中的应用.因此研究者希望结合微孔、介孔两种分子筛各自的优势,合成新型微孔-介孔复合分子筛材料…,由于微孔-介孔复合分子筛能够实现孔结构的梯度分布和酸性的合理搭配,预期在大分子的吸附和催化方面具有广阔的应用前景,但其合成和应用工作还处于起步阶段.本文选取工业现有的ZSM-5分子筛经过一定的化学处理使其成为具有活性表面的粒子,然后与介孔分子筛MCM-41在水热条件下进行组装得到新型复合分子筛材料,并对其进行了初步表征研究.
  • 摘要：本文采用两种柠檬酸前躯体法制备了Ce08Pr0.2Oy复合氧化物,并用XRD、Raman和BET对这些样品进行了表征.XRD和BET结果表明,改进的柠檬酸前躯体法可以制得晶相比较完整的Ce0.8Pr0.2Oy固溶体,晶粒小于10nm,比表面积大于90m2/g.Raman光谱表明已生成晶相比较完整具有氧缺位的Ce0.8Pr0.2Oy固溶体.改进的柠檬酸前躯体法是一种较为理想的制备纳米复合氧化物的方法.
  • 摘要：本文采用红外光谱的方法,对S2O82-/ZrO2-SiO2-Sm2O3催化剂体系进行了研究,考察了不同锆硅比、不同浸渍液以及不同稀土添加量对催化剂的影响,获得了关于Si/Zr原子物质的量比为15、过二硫酸铵替代硫酸作浸渍液、加入3.0％氧化钐所制备的催化剂活性好的结论,解释了S2O82-很可能只与Zr形成了桥式结构而未与Si结合的推论.
  • 摘要：根据Weisz[1]等提出的择形催化原理,ZSM-5的孔道结构特征决定了对进出沸石孔道的扩散分子具有一定的形状选择性,其中孔的几何尺寸和扩散约束是决定催化活性及选择性的重要因素.为了提高沸石的择形催化性能,还需要对HZSM-5进行修饰,Riberio[2]等和曾昭槐[3]详细的论述了分子筛的各种改性方法.化学气相沉积(CVD)是目前较为常用的调变孔径的方法之一,Niwa[4]等和JagannathDas[5]等用硅酸甲酯或硅酸乙酯与ZSM-5沸石反应,均可以有效地缩小沸石孔口尺寸,同时不改变内表面的性质.近年来国内须沁华[6]等和高滋[7]等在用化学气相沉积法(CVD)改性沸石方面也取得很好的效果.高滋等报道了采用硅酯和SiCl4在NaY和HZSM-5沸石上进行化学液相沉积(CLD),改性后的沸石对于间二甲苯/对二甲苯、间二氯苯/对二氯苯和间甲酚/对甲酚等有机异构体的选择吸附性能具有良好的效果.然而化学气相沉积法(CVD)操作复杂,装置要求高,难以工业应用,而采用化学液相沉积(CLD)则可以克服上述缺点.本文尝试以价廉易得的工业硅油为修饰剂对HZSM-5进行化学液相沉积以调变孔径,测定了孔径调变后沸石的各种性质,考察了它们的择形性能.
  • 摘要：汽车尾气是当今大气污染的主要来源之一,催化净化是国际普遍采用的汽车尾气净化法.本文根据我国贵金属贫乏而稀土资源丰富的国情,以及稀土纳米材料特有的性质和功能,综述了纳米稀土催化技术在汽车尾气净化中的应用及其发展前景.
  • 摘要：本文在合成高结晶纳米MCM-41分子筛的条件下首次合成了内嵌有纳米贵金属Pdo的纳米MCM-41硅基分子筛催化剂.以XRD,TEM,XPS,DRUV-Vis和N2吸附一脱附技术相结合,对所得的内嵌式纳米分子筛的结构特征进行了系统分析.以Heck反应为探针反应,考察了纳米Pdo/MCM-41介孔复合体催化剂的催化活性,发现此种催化剂对碘苯和丙烯酸乙酯之间的C-C的偶联反应表现了优秀的反应活性.
  • 摘要：以负载Ag为催化剂,乙烯气相空气氧化制环氧乙烷被认为是20世纪多相催化领域最成功的反应实例之一.近年来,1,3-丁二烯空气氧化制环氧丁烯也已接近产业化.然而,采用类似的催化剂却难以实现丙烯空气氧化制环氧丙烷的工业化.环氧丙烷的生产目前主要采用氯醇法或Halcon法,前者产生大量含氯废水,污染环境;后者工艺复杂,且受联产品市场影响较大.近年来,以分子氧或H2O2为氧源的新环氧化法成为研究的热点.分析丙烯与氧气分子的反应,至少包括以下反应:(1)活性氧插入到C=C双键生成环氧丙烷;(2)活性氧使C-C键或C=C双键发生断裂而生成乙醛、乙酸、COx等;(3)活性氧氧化1位氢生成丙醛;(4)活性氧氧化2位氢生成丙酮;(5)活性氧氧化烯丙基氢而生成丙烯醛或丙烯酸.此外,还可能存在丙烯聚合等副反应.这些平行反应的存在,使丙烯环氧化反应很难形成单一的产物.Haruta等报道以H2/O2混合气作氧源时,负载金催化剂对环氧丙烷的选择性取决于金粒子的大小.只有当金粒子尺寸大小在2～3nm时,才具有高的环氧丙烷选择性[1].本文制备了NaCl做助剂、SiO2负载Au-Ag双金属催化剂,利用XRD、XPS等技术研究了催化剂的结构及表面化学组成,考察了焙烧温度对丙烯空气氧化制环氧丙烷反应活性的影响.
  • 摘要：本文综述近年来纳米金催化剂研究方面的最新进展.1.纳米金催化剂的制备金粒子尺寸大小及金粒子与载体的相互作用是影响纳米金催化剂催化性能(活性及稳定性)的主要因素.目前沉积-沉淀(DP)法是制备纳米金催化剂的主要方法,一般可获得金粒子尺寸在2～3nm的高活性负载型纳米金催化剂.但DP法只能用于等电点大的载体;同时只有少部分金粒子能够沉积到载体上,其余仍留在溶液中,金的沉积率较低.2003年以来,许多研究小组发现以氯金酸为前驱体来制备高活性的纳米金催化剂也是可行的.该法以氯金酸溶液为原料,通过调整其pH值得到含[Au(OH)xCl1-x]-(0≤X≤4)的金溶液,然后以此溶液为前驱体、采用等体积浸渍法制备负载型的金催化剂,最后再用氨水浸泡处理以除去其中的氯离子.经还原活化得到的催化剂在室温下即可将空气中的CO完全转化,而且具有良好的储存稳定性.此法克服了沉积-沉淀法的不足,具有金沉积率高、载体适用性广、操作简单且易于重复等优点.2.金催化剂的活性相结构及活性中心.3.金催化剂的失活原因及稳定性研究.4.纳米金催化剂的应用.
  • 摘要：1992年美国Mobil公司首次合成了孔道直径为2～10nm的M41S分子筛[1,2],这是新一代分子筛催化剂的最佳候选材料.M41S系列包括3种类型,即六方MCM41、立方MCM48和层状MCM50[3,4,5].介孔分子筛的结构和性能介于无定形无机多孔材料(如无定形硅铝酸盐)和具有晶体结构的无机多孔材料(如沸石分子筛)之间,由于这类介孔材料大大超出了常规分子筛(孔径＜1.5nm)的孔径范围且稳定性好,因此它的研究对催化作用、膜分离技术以及分子工程等方面均有显著意义.我国是世界上稀土蕴藏量最大的国家,占世界探明储量的43％以上,但对于稀土资源的开发和应用并没有很大的突破,所以稀土催化新材料的研究已经成为研究热点.本文合成了La和Ce等稀土改性MCM41分子筛,将稀土元素引入分子筛骨架,以期制备出具有优良催化性能的介孔分子筛材料,目前国内外在这方面的研究报导还很少.
  • 摘要：碳酸二苯酯(DPC),无毒、无腐蚀性,是一种比较理想的环保型化工产品.主要用于非光气法合成聚碳酸酯,还广泛用作溶剂、增塑剂,也可用于制备其它有机酸酯和制药等行业.碳酸二苯酯的合成方法有光气法、酯交换法和苯酚氧化羰化法[1],随着碳酸二甲酯(DMC)的绿色合成技术的开发成功,DMC作为无毒的试剂兼溶剂越来越受到重视,苯酚与DMC酯交换也成为合成碳酸二苯酯最有前景的方法.目前,国内外的研究主要集中在以钛和锡为催化剂的均相催化剂方面[2-4],虽然均相催化剂的效果好,但存在催化剂分离、回收及环境污染等问题.有关多相催化剂的研究,国内外都很少,多是以各种氧化物或负载的氧化物为催化剂[5-7].杂多化合物是一类含有氧桥的多核配合物,由于具有独特的分子结构和分子易于设计和组装的特点,近年来,作为无毒无腐蚀性的新型高效催化剂,广泛应用于多种有机反应,本论文首次以杂多酸钠盐为催化剂,进行苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯反应的研究.
  • 摘要：层状双金属氢氧化物(LDH)又称阴离子粘土或水滑石类化合物,是指层间具有可交换阴离子的层状结构化合物,其化学组成可由如下通式来表示:[MⅡ1-xMⅢx(OH)2][An]n-x,mH2O,由于其独特的层状结构,在医药、催化、材料等很多方面都具有很广阔的应用前景[1],尤其是作为"分子容器"固载手性催化剂,参与不对称催化反应.不对称催化是手性增殖过程,即用少量催化剂为模板,控制反应物的对映选择性,通过催化循环产生大量的光学活性物质,因而是实现不对称合成最有效的手段[2].脯氨酸作为一种小分子的手性催化剂,在多种不对称催化反应中如Aldol反应、Mannich反应和Michael反应等表现出非常好的催化性能.本文进行了介绍.
  • 摘要：水滑石是一类具有特殊性质的层状材料,在离子交换、功能材料、催化等方面均有广阔的应用前景.水滑石是由类水镁石结构的层板、起平衡层板正电荷作用的阴离子和水分子组成的中间层,二者交替排列构成的.常见水滑石的层板是由二价金属离子和三价金属离子组成的,层板含一价金属离子、四价金属离子的水滑石较少[1-3].目前许多金属离子被组装到水滑石层板中,利用水滑石结构的可调变性,制备了许多具有令人感兴趣的新材料.Ti1在许多催化反应中都有较好的活性,尤其在催化氧化反应方面应用更为广泛,将Ti4组装到水滑石层板中,利用插层反应修饰催化活性中心,探索其在催化氧化反应方面的应用,具有较深的理论价值和现实意义.本文制备了酒石酸插层的镍钛水滑石,用硫醚氧化作为探针反应,初步考察了其催化性能.
  • 摘要：层状双金属氢氧化物(LDH)又称阴离子粘土或水滑石类化合物,是指层间具有可交换阴离子的层状结构化合物,其化学组成可由如下通式来表示:[MⅡ4-xMⅢx(OH)2][An-]n/x·mH2O,其中MⅡ和MⅢ分别为二价和三价阳离子,位于主体层板上的八面体空隙;An为位于层间的阴离子.通过超分子插层组装改变层间阴离子可得到特定功能的层柱材料.
  • 摘要：磷酸盐分子筛材料,如磷酸铝(AlPOs系列)、磷酸硅铝分子筛(SAPOs系列)等,在乙烯二聚、催化裂化、烃类异构、选择氧化、甲醇转化等多种重要化学反应中表现出独特的催化性能[1]…,然而由于这一系列材料的孔道尺寸较小(一般小于1nm),通常仅适用于小分子的活化,限制了它们在大分子反应中的应用.近年来,受硅基介孔材料合成的启发,人们尝试采用超分子自组装技术合成介孔磷酸铝材料,并取得了一定进展,合成出了一系列具有层状或六方结构的介孔磷酸铝材料,但目前文献中有关介孔磷酸铝应用的报道很少,原因在于这类材料对合成及后处理条件要求较高,材料的磷铝组成难于有效控制,并且材料的热稳定性普遍较差[2],这些限制了它们在催化领域的应用.
  • 摘要：本文通过程序升温反应法(TPRe)以MoO3为前体与NH3或CH4/4H2反应,合成了α-MoC1、、β-Mo2C和γ-Mo2N材料,并着重就β-Mo2C的合成制备进行了系统考察.结果表明反应气CH4/4H2的空速,碳化温度及碳化时间对β-Mo2C材料的织构参数有很大影响,其中碳化温度的影响尤为显著,在773K-873K条件下MoO3可完全转化为β-Mo2C晶相.
  • 摘要：二甲醚(DME)作为燃料具有低有毒气体排放、低烟尘排放及低噪音等优点,若能将它用作车用燃料,将有望大大缓和目前我国日趋严重的城市大气污染问题.由于这些优势,二甲醚作为车用燃料替代品,正为越来越多的专家学者所关注[1].目前二甲醚开发的关键在于实现其廉价、高效的大量生产,合成气一步法制二甲醚工艺(STD)相对于两步法有着不可忽视的优势,如:操作更简单、CO转化率更高等,而寻找优良的催化剂则是实现其高效生产的又一个有力的手段.
  • 摘要：大规模利用生物质制氢作为未来社会的能源载体,有可能彻底解决人类可持续发展中面临的两大问题--能源和环境[1].但传统的生物质制氢技术,如生物质快速高温热解制氢技术、高温分解-催化蒸汽重整集成制氢技术、超临界水中生物质催化气化制氢技术等都存在气体产物中焦油含量高、分离困难、能耗高、工艺复杂等缺点.生物法制得的氢气虽然清洁、组成简单,但产量较低.Dumesic[2]等人报道了一种在温和条件下(500K)在水相中催化重整生物质衍生物制氢的方法.但遗憾的是在该反应条件下H2和CO2热力学不稳定,容易生成烃类副产物.半导体光催化重整生物质制氢由于其经济、清洁、实用以及可再生的特点近年来受到国内外学者的广泛关注[3],[4].但通过该方法制得的氢气中仍含有较大量的一氧化碳,不能直接用于燃料电池.我们在实验中发现,氧化钛表面担载不同的金属不但对产氢活性有较大影响,而且对一氧化碳的选择性也有较大差别,尤其是Rh/TiO2光催化重整葡萄糖产生的一氧化碳在氢气中的浓度仅为30ppm,达到或接近直接给燃料电池供氢的要求.本文进行了介绍.
  • 摘要：随着塑料、涂料、橡胶、洗涤剂等精细化工品与人民密切相关的工业对醛、醇的需求量日益增长,烯烃氢甲酰化工艺(也称OXO工艺)正越来越多地受到重视.目前,全球"OXO产品"生产能力接近8Mt/a[1],其中低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)加氢甲酰化生产醛醇约占3/4.加氢甲酰化过程的原料是烯烃、H2和CO,其成本约占OXO产品生产成本的90％[2].世界原油价格的上涨和油品重质化趋势使低碳烯烃生产原料日益短缺,其价格居高不下;现有甲烷蒸汽重整工艺能耗巨大且生产的合成气中氢碳比过高(H2/CO=3),需进一步加工处理以适合OXO工艺要求(H2/CO=1),导致合成气成本也较高.如果从廉价的重质原料出发,一步合成满足OXO工艺要求的原料(烯烃/H2/CO=1/1/1),将有可能大大降低OXO原料的生产成本,进而有效降低OXO产品的生产成本.本文以正己烷作为高碳烃的模型化合物,采用较高氢碳比(H2/CO)的合成气作为氢源,探索可否将合成气中部分氢气在催化剂作用下消耗于氢氧反应,保证氧化反应的内供热特性,同时避免或减少正己烷中碳资源以COx形式流失,实现低碳烯烃的最大生产.此过程的实现可一步生成加氢甲酰化原料(产物中同时含有低碳烯烃、H2和CO),我们称之为临氢氧化裂解催化过程.
  • 摘要：碳酸二苯酯(DPC)无毒、无污染,是一种重要的绿色环保化工产品,可用于合成许多重要的有机化合物和高分子材料,特别是能替代剧毒光气与双酚A反应生产性能优良的聚碳酸酯[1].碳酸二苯酯的合成方法主要有三种,即光气法、酯交换法和氧化羰化法.传统的光气法,由于光气的剧毒及强腐蚀性,正在逐步被淘汰;氧化羰化法由于催化剂较昂贵、产率较低等原因,目前尚未见工业化报道;而酯交换法被认为是目前合成碳酸二苯酯的适宜方法[2].目前均相法合成碳酸二苯酯的催化剂主要是钛酸酯类[3]和二丁基氧化锡[4],但尚未见到将二氯二茂钛(Cp2TiCl2)用于该反应.二氯二茂钛是一种高效的加氢催化剂,主要用于烯烃的聚合及加氢反应中[5].本文首次将二氯二茂钛用于碳酸二甲酯(DMC)和苯酚酯交换反应合成DPC的研究,并取得了较好的选择性和收率.
  • 摘要：6-氨基青霉炕酸(6-APA)是制备半合成抗生素的关键中间体[1-3],青霉素酰化酶以及其固定化酶是生严6-APA的关键酶.本文选用我国储量较为丰富的硅藻土作为固定青霉素酰化酶的载体,利用其表面硅羟基,在有机溶剂中通过表面硅烷化,再用戊二醛做为交联剂,采用共价结合法进行青霉素酰化酶固定化方面的研究,主要考察了硅烷化条件、戊二醛交联过程中各因素对酶活的影响.
  • 摘要：本文以ZnCl2.2H2O、乙醇为原料,采用乙醇锌的合成法制备ZnO纳米晶,用IR、XRD和TEM等技术对合成的乙醇锌和样品进行了表征.利用ZnO纳米晶作为光催化剂,以光催化降解罗丹明-B为模型反应,发现在日光照射2h后,对罗丹明-B染料的降解率接近100％.
  • 摘要：目前气体吸附法中主要的计算方法如BJH法和DH法就是以简化的宏观毛细凝结理论为基础.如果将其用于介孔范围,尤其用于微孔-介孔过渡区时会产生许多局限,导致介孔孔径的低估[1-3].同时,缺少具有均一介孔结构的固体孔材料也在某种程度上阻碍了吸附模型的建立和孔结构分析计算方法的改进.研究表明,窄孔或毛细孔中吸附气体及凝结液的特性与主流体相的特性有较大差别,限定体系中被吸附流体的微观结构及相平衡的研究是该领域研究的重点,从而明确滞后现象的起因、影响滞后现象的因素及滞后环消失的临界条件等无法由经典毛细凝结理论给予解释的诸多问题,及小介孔中吸附过程的本质进而实现该范围孔的准确表征.本文介绍了微孔-介孔过渡范围孔中流体吸附行为研究及其结构表征.
  • 摘要：环氧化物在酸性或碱性催化剂的作用下,能与醇(ROH)发生加成反应,生成单醇醚(HO-R-O-R)和聚醇醚(HO-(R-O)n-R).而环氧丙烷与醇反应生成丙二醇醚系列(P-系列).反应温度一般在130℃左右,而醇醚的Kb值高达500,素有"万能溶剂"之称.丙二醇醚和乙二醇醚的衍生物是醇醚的两大系列产品,历来以E-系列醇醚产品占主要地位.目前,世界上醇醚的主要生产国家和地区是美国、日本和西欧.1993年美国和西欧醇醚的产量总和为86.6万吨,其中P-系列醇醚产量为23.6万吨.醇醚产品的消费分配上,一乙二醇醚和一丙二醇醚占绝对地位.环氧丙烷法就是环氧丙烷和醇类发生液相或气相反应生成丙二醇醚.在反应过程中,通常采用氢氧化钠或碱金属的醇化物作为均相催化剂,也可采用阳离子交换催化剂或酸性催化剂.为了克服传统工艺的不足,目前国内外在醇醚生产技术的开发上主要致力于两个方面的探索和研究:即反应器的开发和新催化剂体系的开发,并已取得了一定的进展,如意大利Press公司开发研制出的气液接触反应器,就要优于传的釜式反应器,不足之处是系统仍需加上(3～5)×105Pa,且后期产物分离过程仍较复杂.本文对此进行了介绍.
  • 摘要：本文采用浸渍法制备了炭纳米管负载的钴-钌双金属催化剂,并将制备的催化剂应用于1-辛烯氢甲酰化反应.实验揭示,以炭纳米管作为载体的钴钌双金属催化剂的催化活性及C9-醛的选择性优于以活性炭及二氧化硅作为载体的催化剂的性能.同时还发现温度、压力等反应条件对催化剂的反应性能有显著影响.采用TEM、XRD、TPR、TG技术对催化剂进行了系统考察,研究发现:金属粒子可以均匀的分散在炭纳米管的外壁上;催化剂中不仅存在着Co、Ru活性点,而且存在着对催化性能有重要影响的Co、Ru相互作用所产生的活性中心,以及双金属之间的协同效应.
  • 摘要：在酸性条件下,以苯基三甲氧基硅烷(Phenyltrimethoxysilane,PTMS)和1,2-二(三甲氧基硅基)乙烷(1,2-bis(trimethoxysily)ethane,BTME)的混合液为硅源,共水解合成了苯官能化乙烷桥键杂化介孔分子筛.本文进行了介绍.
  • 摘要：内蒙古自治区概况内蒙古自治区位于祖国北部,东西边境长4224公里,状如奔驰的骏马,面积118.4万平方公里,约占国土面积的八分之一.人口2370多万人,其中主体民族蒙古族约占10％.自治区内有森林、草原、湿地、沙漠、戈壁、高山、平原等多种地形地貌,风光秀丽、资源丰富.有两点需加以更正.其一是国内最大的天然气田长庆油田,主产地在自治区鄂尔多斯市乌审旗境内.其二是俗称的酒泉卫星发射基地不位于酒泉,而位于阿拉善盟西部的额济纳旗,第一颗人造卫星"东方红一号"及载人飞船"神舟-4号"、"神舟-5号"均在此旗的东风航天城发射并回收于呼市北部的四子王旗.本文介绍了催化研究在西部开发、贯彻循环经济和清洁生产理念、建设可持续社会发展中的作用及必要性探讨.
  • 摘要：作为从模型催化剂入手,获得分子水平上对催化剂活性位认识的一个例子,本文简要介绍了我们通过研究结构和组成明确的三个Re-Sb复合氧化物晶体在烷烃选择氨氧化中表现出的不同催化性能,发现了SbRe2O6的特定(100)晶面结构以及NH3与这个晶面相互作用在催化活化烷烃C-H键过程中所起的决定作用,并以此指导开发新型选择氧化催化剂.
  • 摘要：本文研究了新一代钛硅分子筛Ti-MWW及其相关的新型结构钛硅分子筛的合成,以及这类催化材料在以双氧水为氧化剂的液相氧化反应上的催化特性.用直接合成法合相转移后处理合成法首次成功地制备了高性能Ti-MWW.利用MWW型沸石晶体结构的多样性,采用层间有机硅烷插入扩孔法和层剥离法将Ti-MWW转变为适用于大分子反应物的催化氧化的大孔钛硅分子筛.Ti-MWW及其相关材料在烯烃环氧化和酮的氨肟化反应上显示极其高的催化活性和产物选择性,是目前凌驾于TS-1之上的最优秀的钛硅分子筛催化剂.
  • 摘要：受热力学平衡的限制,许多化学反应转化率很低甚至不能进行,实际中需要采取措施降低反应的△G或将产物及时移出.方法之一是通过反应-反应耦合从根本上克服热力学平衡限制、改善反应的能量平衡状况,如通过加氢-脱氢、氧化-还原、吸热-放热反应的耦合推动化学平衡,降低反应温度,提高转化率和选择性,减少能耗,实现多种产品联产.本文介绍了催化反应耦合的理论分析与实验探索.
  • 摘要：经过近一个世纪的发展,合成气(CO+H2,通常含有一定量的CO2和惰性气体N2等)制甲醇的催化剂和固定床工艺技术已经非常成熟,英国ICI、德国Lurgi、丹麦Topsoe和日本三菱MGC法,前两种为主,各自具有特色的合成催化剂和反应器以及造气工艺;国内如南化院、西南院、齐鲁研究院等也开发出了性能优良的中低压合成甲醇催化剂.尽管如此,开发高性能的合成甲醇催化剂使一氧化碳和二氧化碳都能够高效转化,无论对碳资源利用还是对环境保护都具有重要的意义.本文在沉积-沉淀法制备CuZnO催化剂的过程中搀杂锆溶胶得到了一种新型合成甲醇催化剂,对其结构和织构、还原性能及CO/CO2加氢合成甲醇性能进行考察,并与Topsoe公司的MK101催化剂进行比较.
  • 摘要：近年来,廉价炼厂气作为天然气和石脑油制氢技术的补充而备受关注[.目前,炼厂气制氢仍以能耗高,投资大的水蒸汽重整工艺为主.另外,炼厂气组成复杂,常含有较多烯烃,直接利用导致催化剂严重结焦,所以常用加氢饱和或烯烃回收工艺去除烯烃.因此,开展直接利用炼厂气制氢新工艺和新技术的研发对降低能耗,减少投资非常必要.本文采用带有氧分布器的新型固定床反应器(图1),考察了模拟炼厂气部分氧化制氢新工艺的条件及其催化剂的稳定性.
  • 摘要：低碳烷烃分子的C-H键较难活化;同时,在低碳烷烃选择氧化反应中,产物中最弱的C-C键比反应物中最弱的C-H键要弱得多[1].因此,在转化过程中,一方面要使用高活性的催化剂和相对苛刻的反应条件下来活化低碳烷烃分子;另一方面,选择氧化的目的产物(醇、醛、酸及烯烃)不稳定,它们比反应物(低碳烷烃分子)更容易深度氧化为CO和CO2.所以,如何提高低碳烷烃选择氧化反应的活性和目的产物的选择性是关键问题.近年来作者的研究结果[2]表明高分散隔离活性位催化剂在低碳烃选择氧化等反应中具有良好的催化性能.一方面,高分散隔离活性位催化剂对于保持选择氧化所得产物分子的稳定,防止其深度氧化即在催化选择转化过程中提高选择性具有重要作用;另一方面,高分散隔离活性位的结构易于确定,这类催化剂是一类研究烃类选择氧化反应机理最有效的模型化合物.本文在前期工作的基础上[2],考察了焙烧温度对Cs-V/SiO2(Cs:V:Si=10:1:1000)和不同制备方法对高分散隔离活性位催化剂上乙烷选择氧化活性的影响,利用原位Raman光谱确定了碱金属Cs修饰的钒系高分散隔离活性位催化剂的可能结构;同时探讨了高分散隔离活性位催化剂的结构与乙烷和丙烷选择氧化催化性能的关系,并比较了乙、丙烷选择氧化反应异同.本文进行了介绍.
  • 摘要：低碳混合醇主要包括C1-C6醇(C2以上的醇又称为高级醇),具有很高的辛烷值,防爆、抗震性能优越,它可以作为燃料添加剂与汽油掺烧,以代替有毒的MTBE来提高汽油的辛烷值;混合醇中的高级醇是较好的助溶剂,可以改善甲醇单独与汽油掺混时的分层问题;低碳混合醇是良好的洁净燃料,许多国家已经开始尝试使用甲醇、乙醇等作为车用燃料.模试研究采用Mo基催化剂,通过调变少量助剂改进催化剂性能,以提高其活性、选择性和稳定性.目前已经完成了催化剂实验室小试研究工作及催化剂放大制备工作,显示出良好的产业化前景.本文进行了介绍.
  • 摘要：煤经合成气生产洁净液体燃料是未来煤洁净应用的重要发展方向之一,整体煤气化组合循环(IGCC)主要是以煤气化为中心,能够实现电力、化工产品和燃料气多联产和零排放的高效、洁净能源系统[1-2].该过程通过合成气动力发电与合成气合成燃料和化工品有效耦合来实现.甲醇作为重要的化工原料和未来的洁净液体燃料以及发电调峰燃料,是IGCC过程中联产化工品的优先选择.IGCC中动力发电对煤基合成气中硫含量的要求是低于150ppm,一般在10ppm以上.现有的铜基甲醇合成催化剂(要求合成气中硫含量小于0.1ppm)无法在这样的高硫含量下运行[3-4],而增加深度脱硫净化装置,将造成大量气体在高成本脱硫后进入发电动力生产系统,使得IGCC过程的经济性显著降低.因此研究开发抗硫甲醇合成催化剂对提高多联产系统的整体效能与经济性具有非常重要的意义.本文介绍 钯基催化剂上耐硫催化甲醇合成反应研究.

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