催化学报

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唐培松;洪樟连;周时凤;樊先平;王民权

2004, 25 (12): 925-927.

摘要 ( 1610 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(234KB) ( 920 )

以丙酮为溶剂,采用水热法在240 ℃合成了表面吸附有机物的纳米TiO2粉体光催化剂,并采用XRD，TEM，UV-Vis和DRS等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,合成的纳米TiO2催化剂在可见光激发下具有良好的光催化降解甲基橙的性能和较好的热稳定性. 经180,250和365 ℃热处理后,催化剂的晶型和尺寸没有变化,但催化剂表面吸附的有机物发生了明显变化. 催化剂表面吸附的有机物、可见光波段的光响应性能和可见光下催化降解甲基橙的效率之间存在良好的关联性,催化剂表面吸附适量的有机物可提高纳米TiO2催化剂在可见光波段的光响应性能,从而提高其在可见光照射下催化降解甲基橙的性能.

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甲烷在Rh/SiO2催化剂表面解离的红外光谱研究

吴廷华;严前古;张奇能;茆福林;郑卓群;陈飞;翁维正;万惠霖;

2004, 25 (12): 928-930.

摘要 ( 1598 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(269KB) ( 794 )

FT-IR spectroscopy is employed to investigate the methane dissociation and methane partial oxidation over the Rh/SiO2 catalyst. When CH4 is adsorbed onto the catalyst surface, it dissociates into adsorbed CHx (x=1～3) and atomic hydrogen on Rh surface. Atomic hydrogen can diffuse from Rh surface to SiO2 surface where a proton exchange reaction of H with the surface Si-OH occurs, or it reacts with the lattice oxygen of SiO2 to form new Si-OH.

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SiO2负载的TiO2光催化剂可见光催化降解染料污染物

王侃;陈英旭;叶芬霞

2004, 25 (12): 931-936.

摘要 ( 1842 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用酸催化溶胶-凝胶法制备了SiO2负载的TiO2光催化剂,考察了制备条件对负载型TiO2光催化剂的晶相、结构、比表面积和可见光催化活性的影响. 结果表明,采用SiO2为载体时,TiO2以纳米颗粒的形态分散在载体表面,负载型TiO2/SiO2催化剂的比表面积大、等电点低而且热稳定性能良好. 偶氮染料酸性橙7的可见光催化降解实验结果表明,染料污染物在催化剂表面的吸附是影响催化剂可见光催化活性的重要因素. 与试剂TiO2样品相比,负载型TiO2/SiO2光催化剂具有更好的光催化活性和沉降性能.

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Cu/MoO3-TiO2光催化CO2与C3H6反应合成甲基丙烯酸的性能

梅长松;钟顺和

2004, 25 (12): 937-942.

摘要 ( 1913 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(463KB) ( 797 )

研究了Cu/MoO3-TiO2上CO2和C3H6的吸附特性及其光催化CO2与C3H6反应合成甲基丙烯酸(MAA)的性能. 结果表明,在Cu/MoO3-TiO2催化剂表面存在金属Cu位、Lewis酸位Mo6+和Ti4+以及Lewis碱位Mo-O-Ti的桥氧和Mo=O的端氧三类活性中心. 在金属Cu位和Lewis酸位Ti4+(Mo6+)的协同作用下,CO2形成活性较高的卧式吸附态Cu-(CO)-O→Ti4+(Mo6+),C3H6的β-H和β-C分别吸附在Lewis碱位 Mo=O 与金属Cu位上形成Cu-C(CH2)(CH3)-H→O=Mo吸附态. Cu/MoO3-TiO2催化剂吸收阈值蓝移和光吸收量的提高均有利于其催化活性的提高,Cu/10%MoO3-TiO2 光催化剂的催化活性优于其它MoO3含量的催化剂,光量子产率达22.8%,在110 ℃,0.1 MPa,空速200 h-1和125 W紫外灯辐照下,C3H6转化率为8.4%,MAA选择性超过95%. 提出了催化剂光促表面催化CO2与C3H6合成MAA的反应机理.

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不同电极上血红素对青蒿素的电催化还原

杨培慧;陈晓翔;周志军;蔡继业

2004, 25 (12): 943-947.

摘要 ( 1672 ) [Full Text(HTML)] ()

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在含20%乙醇的Britton-Robinson缓冲液介质(pH=7.2)中,采用循环伏安法在玻碳电极和银电极上比较了血红素对青蒿素还原的催化作用. 由于血红素和青蒿素加合物的形成及血红素中Fe2+的催化作用,青蒿素在玻碳电极和银电极上的还原过电位分别降低了0.32和0.09 V,还原活化能分别降低了62.1和17.6 kJ/mol. 还比较了血红素和配合物EDTA-Fe3+对青蒿素的催化还原效果,结果表明,EDTA-Fe2+的催化作用远低于血红素. 进一步证实了血红素在青蒿素的药理研究中起着关键作用.

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二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅰ. 催化剂的制备、表征和失活

阮宇红;刘耀芳;刘植昌

2004, 25 (12): 948-954.

摘要 ( 1883 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用浸渍法制备了二氧化硅负载的磷钨酸催化剂,系统考察了催化剂的比表面积、结晶水、结构特征和酸性等物化性质. 将在不同条件下制备的不同结构的杂多酸催化剂用于异丁烷与丁烯烷基化反应,考察了催化剂活性组分、制备方法和反应条件对催化剂性能的影响,分析了催化剂的失活过程和失活机理. 结果表明,当负载量不大于50%时,磷钨酸以单分子层形式均匀分散于载体表面,催化剂表面存在大量的强B酸中心,不存在L酸中心; 经160 ℃活化后的催化剂具有最大的酸量和最强的酸性; 催化剂对烷基化反应具有较高的初活性,但随着反应的进行催化剂迅速失活; 反应产物的组成与催化剂失活程度密切相关,反应初期产物以烷烃为主,之后产物则以烯烃为主; 催化剂的失活原因为积碳.

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二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ. 反应机理和催化剂失活的量子化学研究

阮宇红;刘耀芳;刘植昌

2004, 25 (12): 955-961.

摘要 ( 2030 ) [Full Text(HTML)] ()

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以杂多酸为催化剂,应用量子化学计算方法,从分子结构和微观角度研究了异丁烷与丁烯的多相催化反应过程及催化剂失活的原因,比较了液体酸和固体酸催化烷基化反应的差别. 结果表明,固体酸催化剂的失活问题不可避免,因而不可能长时期运转,必须配合催化剂的再生工艺才有可能实现工业化应用. 液体酸的酸中心强度较均匀,有利于催化烷基化反应,开发无毒无污染的新型液体酸烷基化催化剂也是一个良好的努力方向.

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Ru-(S)-BINAP/γ-Al2O3催化剂上苯乙酮及其衍生物的多相不对称加氢反应

黄艳轶;马红霞;熊伟;陈华;李贤均

2004, 25 (12): 962-966.

摘要 ( 2124 ) [Full Text(HTML)] ()

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在温和条件下制备了Ru-(S)-BINAP/γ-Al2O3催化剂,考察了其催化苯乙酮及其衍生物不对称加氢的活性. 在KOH-异丙醇溶液中,在c(KOH)=0.04 mol/L,氢气压力5 MPa和10 ℃条件下,(1S,2S)-DPEN手性修饰剂修饰的Ru-(S)-BINAP/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性和对映选择性,反应28 h后苯乙酮的转化率可达100%,(R)-苯乙醇的ee值可达75.0%.

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ZnO-SnO2纳米复合氧化物光催化剂催化降解对硝基苯胺

王存;王鹏;徐柏庆

2004, 25 (12): 967-972.

摘要 ( 1919 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀法合成了n(Zn)/n(Sn)=2的ZnO-SnO2纳米复合氧化物光催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射吸收光谱、透射电子显微镜(TEM)和N2物理吸附等方法对在500～1300 ℃焙烧不同时间制得的ZnO-SnO2纳米复合氧化物的物相组成、光吸收性能、晶粒尺寸、颗粒大小、比表面积和孔体积进行了表征. 以对硝基苯胺为模型化合物,对ZnO-SnO2复合氧化物的光催化活性进行了评价,考察了催化剂焙烧温度和焙烧时间对其催化活性的影响. 结果表明,在700 ℃焙烧2 h制得的ZnO-SnO2纳米复合氧化物具有最高的光催化活性.

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高比表面NiP非晶态合金的制备及其催化性能

马延风;张明慧;李伟;张宝贵;陶克毅

2004, 25 (12): 973-978.

摘要 ( 1597 ) [Full Text(HTML)] ()

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以次磷酸和硝酸镍为原料,三正丙胺调节溶液的pH值,制备了具有高比表面积的NiP非晶态合金(ABET=200～300 m2/g). 采用ICP,XRD,TEM和N2物理吸附等方法对不同条件下制备的NiP非晶态合金进行了表征,并在250 ml高压反应釜中评价了NiP对环丁烯砜加氢反应的催化活性. 结果表明,在NiP非晶态合金的制备过程中,反应时间、磷/镍投料摩尔比和体系初始pH值等都会对NiP非晶态合金的物化性质产生影响. 制备温度对NiP非晶态合金的物化性质影响很大,温度高会使催化剂的氧化程度加深,催化活性随之迅速下降. 较适宜的NiP非晶态合金的制备温度为283～303 K,此温度范围内制得的NiP催化剂活性可达到90%以上,高于相同条件下使用次磷酸钠、镍盐和氢氧化钠制得的NiP非晶态合金催化剂(活性为50%～60%).

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甲醇自热重整制氢用Cu-ZnO/Al2O3催化剂的研究

李淑莲;陈光文;焦凤军;李恒强

2004, 25 (12): 979-982.

摘要 ( 1584 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了负载于堇青石蜂窝陶瓷载体上的Cu-ZnO/Al2O3催化剂对甲醇自热重整制氢反应的催化性能,考察了铜负载量和反应条件对催化剂活性和反应速率的影响,采用XRD和H2-TPR技术对催化剂的分散状态和还原进行了表征. 结果表明,铜负载量较低时铜处于较均匀的分散状态,容易被还原,γ-Al2O3的引入促进了铜的还原. 还原后的低铜负载量的样品上,在空速为4000～12000 h-1和氧/醇摩尔比为0.3的条件下,甲醇的转化率接近100%,H2的生成率和CO2的选择性较高. 证实了还原的铜为反应的活性位.

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新型Pt-Sn/C阳极催化剂对乙醇的电催化氧化性能

赵新生;姜鲁华;孙公权;杨少华;衣宝廉;辛勤

2004, 25 (12): 983-988.

摘要 ( 1973 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了用于直接乙醇燃料电池的自制Pt-Sn/C阳极催化剂对乙醇的电催化氧化性能. 采用直流伏安法和交流阻抗法分析了电池温度和极化电位对乙醇电催化氧化性能的影响,比较了不同温度下甲醇和乙醇通过Nafion 117膜的扩散系数. 结果表明,乙醇通过Nafion 117膜的扩散系数小于甲醇的扩散系数. 伏安法测试结果表明,Pt-Sn/C催化剂对乙醇的催化氧化活性高于商品化的Pt-Ru/C催化剂. 在实验温度范围内,乙醇在Pt-Sn/C催化剂上的初始氧化电位比在Pt-Ru/C催化剂上低约0.2 V; 同一电位下Pt-Sn/C催化剂比Pt-Ru/C催化剂的氧化电流密度高出20～60 mA/cm2,且电流密度的差值随温度的升高而增大. 交流阻抗法测试结果表明,Pt-Sn/C催化剂对乙醇具有更高的催化活性. 在90 ℃下,以1 mol/L的乙醇为燃料,氧气为氧化剂时,Pt-Sn/C催化剂显示出良好的电池性能,电池最高功率密度为44 mW/cm2,而Pt-Ru/C催化剂的电池最高功率密度仅为27 mW/cm2.

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镧改性铜基铝铈交联蒙脱土的制备及其对丙烯选择性还原NO的催化性能

郭锡坤;刘庆红;林绮纯

2004, 25 (12): 989-994.

摘要 ( 1596 ) [Full Text(HTML)] ()

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制备了镧改性铜基铝铈交联蒙脱土催化剂La/Cu/SO2-4/AlCe-PILM,研究了它在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化性能,考察了镧的添加方法、添加量及催化剂焙烧温度对La/Cu/SO2-4/AlCe-PILM催化性能的影响. 结果表明,采用分步浸渍法引入镧能显著提高催化剂对NO选择还原反应的催化活性和高温稳定性,镧的添加量为1.0%时,经500 ℃焙烧制得的La/Cu/SO2-4/AlCe-PILM催化剂性能较佳,NO最大转化率由未加镧时的49.1%提高到加镧时的57.2%,在650 ℃反应时La/Cu/SO2-4/AlCe-PILM上的NO转化率仍高达20%. XRD,TPR和XPS表征分析结果表明,镧物种和铜物种均呈分散状态,镧的引入可能促进了活性中心Cu2+的氧化还原催化循环过程,从而提高了催化剂对丙烯选择还原NO反应的催化活性.

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助剂对合成碳酸二甲酯用活性炭负载Wacker催化剂结构和性能的影响

杨平;曹勇;包信和;戴维林;范康年

2004, 25 (12): 995-999.

摘要 ( 1490 ) [Full Text(HTML)] ()

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以碱金属或碱土金属的盐或氢氧化物为助剂修饰活性炭(AC)负载的Wacker催化剂PdCl2-CuCl2. 甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)的反应活性评价结果表明,以乙酸钾(KOAc)为助剂的效果最好. 在KOAc/CuCl2摩尔比为1.0的条件下制备的催化剂用于该合成反应时,DMC的时空产率提高了5倍. XRD,SEM及EPR表征结果显示,在催化剂中加入适量的KOAc,有利于Cu2Cl(OH)3物相在载体表面的形成和分散,从而加快了催化剂活性物种Cu和Pd的氧化还原循环速度.

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