催化学报

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整体式锰基催化剂催化分解地表臭氧

余全伟;赵明;刘志敏;张晓玉;郑灵敏;陈耀强;龚茂初

2009, 30 (1): 1-3.

摘要 ( 2378 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过焙烧碳酸锰粉末制备了高活性含缺陷氧原子的氧化锰材料(MnOx, x=1.6～2.0), 用胶溶法制备了高比表面积的SiO2-Al2O3载体,然后用等体积浸渍法制备了不同MnOx担载量的Pd-MnOx/SiO2-Al2O3系列催化剂. 结果表明,催化剂活性随MnOx含量的增加而增加,但无载体的MnOx催化剂易脱落,活性降低. 在空速(GHSV)为360000h-1的条件下, MnOx含量为80%的催化剂对O3的完全转化温度(T100)为30 ℃; 在GHSV=660000h-1时, MnOx含量在80%～90%的催化剂活性最高, T100为45～50 ℃, 能满足在汽车运行时空气与汽车水箱瞬时接触温度的要求. 在45 ℃和510000h-1条件下对MnOx担载量为80%的催化剂进行95 h寿命测试后, O3的转化率大于90%, 说明催化剂具有很强的抗失活能力.

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新型铬锰复合氧化物低温选择性催化氨还原NOx

陈志航;李雪辉;高翔;江燕斌;吕扬效;王芙蓉;王乐夫

2009, 30 (1): 4-6.

摘要 ( 2413 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用柠檬酸法合成了一系列铬锰复合氧化物催化剂,利用X射线衍射及X射线光电子能谱研究了催化剂活性相态,并考察了铬锰摩尔比对反应活性的影响. 结果表明,该体系在有氧条件下氨低温选择性催化还原氮氧化物反应中显示出优异的活性,其中Cr(0.4)-MnOx催化剂具有最佳低温催化活性,在空速30000h-1和120 ℃条件下, NOx转化率达98.5%, N2选择性达100%. 在MnOx中添加Cr后形成了CrMn1.5O4晶相, 该相态在低温选择性催化还原NOx过程中起重要作用.

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以二氧化碳和邻氯丙醇为原料合成碳酸丙烯酯

周喜;杨先贵;陈彤;张毅;王公应

2009, 30 (1): 7-8.

摘要 ( 2267 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了一种以二氧化碳和邻氯丙醇为原料合成碳酸丙烯酯的新方法,并比较了几种无机碱和有机胺的催化活性. 结果表明,碳酸钾与三乙胺的催化活性较高. 与两者单独使用相比, K2CO3-N(Et)3体系的催化效果更好,在优化条件下,邻氯丙醇转化率高达98%, 碳酸丙烯酯选择性为95%.

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有机酸改性Hβ沸石催化剂上2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸脱水闭环合成2-乙基蒽醌

翟玲娟;刘民;董香梅;宋春山;郭新闻

2009, 30 (1): 9-13.

摘要 ( 2142 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用柠檬酸等有机酸对Hβ沸石样品进行改性,研究了改性后Hβ沸石样品在2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BEA)脱水闭环合成2-乙基蒽醌(2-EAQ)反应中的催化性能. 采用X射线衍射、X射线荧光光谱、红外光谱、核磁共振和程序升温脱附方法对催化剂进行了表征. 结果表明,有机酸改性没有破坏Hβ沸石样品的骨架结构,但其有序度和结晶度均有不同程度的降低,而且酸量明显减少; 其中草酸改性后的催化剂脱铝严重. 柠檬酸、酒石酸、苹果酸和丙二酸改性后的Hβ沸石样品在合成2-EAQ的反应中有较好的反应性能,以其为催化剂, BEA的转化率和2-EAQ的选择性均在95.0%以上.

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Toluene Degradation in Water Using AlFe-Pillared Clay Catalysts

Predrag BANKOVIC*;Aleksandra MILUTINOVIC-NIKOLIC;Zorica MOJOVIC;Aleksandra ROSIC;ZeljkoUPIC;Davor LONAREVIC;Duan JOVANOVIC

2009, 30 (1): 14-18.

摘要 ( 2531 ) [Full Text(HTML)] ()

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Catalytic wet peroxide oxidation of toluene on two bentonite-based AlFe-pillar ed clays was investigated. The two catalysts have similar surface area and pore vo lume and differ only in Fe content. Leaching of Al and Fe from both catalysts wa s insignificant. Both catalysts showed good activity for toluene degradation, es pecially the one richer in Fe.

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草酸钴原位催化高氯酸铵热分解的DSC/TG-MS研究

余宗学;陈莉芬;陆路德;杨绪杰;汪信

2009, 30 (1): 19-23.

摘要 ( 2755 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用差示扫描量热/热分析-质谱(DSC/TG-MS)联用技术研究了草酸钴对高氯酸铵的原位催化. 结果表明,草酸钴原位分解生成的钴氧化物对高氯酸铵有较强的催化作用,添加2%的草酸钴使高氯酸铵的分解温度降低104 ℃, 分解放热量从655 J/g增大到1469J/g. 分解的气相产物主要有H2O, NH3, O2, HCl, Cl2, NO, N2O和NO2. 由于氧在新生态的纳米钴氧化物表面形成过氧化活性离子(O-2), 使氨氧化在钴氧化物的过氧化表面活性中心进行,加速了高氯酸铵的热分解,使其表观放热量大幅度增加.

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TS-1分子筛Lewis酸性的理论研究

王伊蕾;邢双英;曹亮;王善鹏;周丹红

2009, 30 (1): 24-30.

摘要 ( 2177 ) [Full Text(HTML)] ()

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应用密度泛函理论和量子力学与分子力学联合的ONIOM2方法对含Ti的MFI分子筛(TS-1)中Ti4+离子在三种不同骨架落位上所表现的Lewis酸性进行了理论研究. 利用碱性探针分子(CO, NH3, 乙腈和吡啶)在骨架Ti活性中心的吸附作用,对吸附络合物的几何结构和吸附能进行了计算,并通过自然键轨道(NBO)分析考察了吸附络合物的电子结构. 结果表明,骨架Ti在T12位表现出明显的Lewis酸性,对NH3分子有较强的吸附作用. NBO分析表明,骨架Ti活性中心的Lewis酸性是由于Ti-O键的空σ反键轨道接受碱性探针分子提供的孤对电子; NH3分子吸附导致Ti4+离子由近正四面体中心对称变为五配位的三角双锥对称.

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FCC硫转移剂MgAlCuFe复合氧化物的结构与性能:Fe和Cu含量的影响

程文萍;梁学正;杨建国;何鸣元

2009, 30 (1): 31-36.

摘要 ( 1849 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀法合成MgAlCuFe水滑石前驱体,经过700 ℃焙烧6 h后,制备了一系列不同Fe和Cu含量的FCC硫转移剂. 利用X射线衍射、氮气吸附和X射线荧光光谱对硫转移剂的结构和组成进行了表征,采用改装的WRP-3热重天平分析了其氧化吸硫和还原脱硫的性能. 结果表明,在一定范围内调变Fe和Cu含量均可以得到结构规整的类水滑石前驱体,经过焙烧后得到MgAlCuFe-LDOs复合氧化物. 最佳的Fe和Cu含量分别为8%和1%, 其吸硫速度较快,仅6 min即达到吸附饱和1.57 g/g, 还原脱硫的效果也较好. 在MgAlCuFe-LDOs复合氧化物中Fe是氧化SO2和还原MgSO4的促进剂, Cu具有促进催化氧化SO2的能力.

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水热法制备TiO2纳米管阵列

李纲;刘中清;张昭;颜欣

2009, 30 (1): 37-42.

摘要 ( 1924 ) [Full Text(HTML)] ()

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在(NH4)2TiF6的水溶液中,以铝基阳极氧化铝膜为模板,采用水热法制备了TiO2纳米管阵列. 采用场发射扫描电镜、X射线能量色散谱及X射线光电子能谱对所得纳米管阵列进行了表征,并探讨了其形成机制. 结果表明,控制水热处理时间对制备形貌规整的纳米管阵列至关重要,较佳的水热处理时间为90 min. 采用本方法制备的纳米管阵列具有特殊的形貌,即表面的连续多孔结构和断面的不连续、分离的管状特征. 这种特殊形貌的形成是由于[TiF6]2-与阳极氧化铝模板的表面和断面具有不同的反应速率,水解产物优先在阳极氧化铝模板的表面沉积所致.

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离子液体-乙腈混合溶剂中电催化CO2与甲醇合成碳酸二甲酯

肖丽平;张贵荣;张丽;钮东方;陆嘉星

2009, 30 (1): 43-47.

摘要 ( 2597 ) [Full Text(HTML)] ()

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常温常压下分别在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)-MeCN混合溶剂和纯MeCN溶剂中研究了CO2在Cu电极上的循环伏安行为. 结果表明, CO2均发生不可逆还原反应生成CO-2. 与纯MeCN溶剂相比,在混合溶剂中CO2还原峰电位均有正移. 这表明溶剂中的咪唑型离子液体对活化CO2有催化作用. 在混合溶剂中,以CO2和MeOH为原料合成碳酸二甲酯(DMC), 考察了[bmim]BF4/MeCN体积比、工作电极材料、MeOH浓度和电解电位等对DMC产物收率的影响. 与其他DMC合成方法相比,本法反应条件温和、设备简单、合成产物收率较高. 在优化的条件下, DMC产物收率可达79.6%. 并提出了合成DMC可能的反应机理.

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固态发酵-水煮耦合炮制牛蒡子提高牛蒡子苷元含量

欧志敏;郭妨元;杨根生;姚善泾

2009, 30 (1): 48-52.

摘要 ( 2399 ) [Full Text(HTML)] ()

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研究了黑曲霉Aspergillus niger ZJUT712菌株固态发酵和水煮工艺相耦合炮制牛蒡子. 结果表明,该工艺提高了牛蒡子中有效成分牛蒡子苷元的含量,从而有利于促进牛蒡子摄入体内迅速起效. 最佳固态发酵炮制条件为: 0.5 g牛蒡子粉、3 g麸皮、2 g甘蔗渣、0.3 g蛋白胨和10 ml Mandels营养液,固液比1∶3.6 g/ml, 初始pH 5.6, 30 ℃发酵7 d. 牛蒡子苷元产率随底物初始浓度的增加而降低. A.niger ZJUT712转化0.174 mmol/L牛蒡子苷的产率可达93.0%. 7 d时间内A.niger ZJUT712水解牛蒡子苷的过程符合Monod方程,反应动力学常数为Vm=0.0837mmol/(L•d), Km=0.16 mmol/L.

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CuTSPc/SnO2纳米介孔复合材料的合成及其可见光光催化活性

郭龙发;潘海波;沈水发;黄金陵

2009, 30 (1): 53-59.

摘要 ( 2263 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用无模板水热法,以四磺基酞菁铜(CuTSPc)敏化SnO2制备了CuTSPc/SnO2纳米介孔复合材料,通过X射线衍射、透射电镜、氮气吸附-脱附、紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱等对复合材料进行了表征,并以罗丹明B (RhB)为目标降解物考察了其低功率(15 W光源)可见光光催化活性及循环使用性. 结果表明, CuTSPc周环的磺基与SnO2表面的锡离子形成双齿螯合, 0.1 mol% (CuTSPc与SnO2物质的量比) CuTSPc/SnO2复合材料的比表面积和平均孔径分别为236 m2/g和2.6 nm, 反应180 min时可见光降解率高达87%, 循环使用率较高(87%±5%).

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膨胀剂用量、合成体系pH值和MCM-22(P)的硅/铝比对ITQ-2分子筛合成的影响

王保玉;吴建梅;袁忠勇;项寿鹤

2009, 30 (1): 60-64.

摘要 ( 2478 ) [Full Text(HTML)] ()

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考察了膨胀剂的用量、合成体系的pH值和MCM-22(P)的硅/铝比对合成ITQ-2分子筛的影响. 结果表明,同时降低膨胀剂十六烷基三甲基溴化铵和四丙基氢氧化铵的用量,在pH=11.5时4 h即可完成对MCM-22(P)的插层膨胀; pH值降低时,可减小由于脱硅对ITQ-2分子筛硅/铝比下降的影响,并且使产物收率大幅度提高. 同时, pH值降低使后续的超声剥离更加容易,且可避免生成MCM-41介孔分子筛杂相. MCM-22(P)的硅/铝比越大,层表面的电荷密度越低,带负电荷的层板和阳离子插层剂之间的静电引力和分子间作用力也就越小,致使插层膨胀和随后的超声剥离越容易.

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有机钛化合物催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯合成碳酸二苯酯

曹平;;杨建;杨先贵;姚洁;王越;王公应;

2009, 30 (1): 65-68.

摘要 ( 2367 ) [Full Text(HTML)] ()

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对比测定了几种有机钛化合物对碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)反应的催化性能. 结果表明,乙酰丙酮氧钛(TiO(acac)2)是一种有效的酯交换用催化剂,具有良好的催化性能. 在优化的条件(n(PA)=0.8 mol,n(DMC)/n(PA)=1/2, n(TiO(acac)2)/n(PA)=0.006, θ=180 ℃, t=4 h)下, DMC转化率可达74.9%, DPC和甲基苯基碳酸酯(MPC)的选择性分别可达38.9%和56.9%.

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α,β-不饱和酮的绿色环氧化

张爱平;高爽;徐杰;奚祖威;胡信全

2009, 30 (1): 69-72.

摘要 ( 2380 ) [Full Text(HTML)] ()

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以过氧化氢为氧源,磷钨杂多酸季铵盐为催化剂,研究了α,β-不饱和酮的环氧化反应,考察了溶剂、温度、催化剂用量、反应时间以及底物浓度等因素对环氧化反应的影响. 结果表明,在适宜反应条件下,过氧化氢/磷钨杂多酸季铵盐催化体系可以催化α,β-不饱和酮环氧化,得到相应的环氧化合物,并能取得较好的结果. 其中,4-甲基-3-戊烯-2-酮的环氧化合物的产率达到了87%.

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溶剂热法合成CuInS2-ZnS固溶体及其光催化分解水制氢性能

马贵军;雷志斌;鄢洪建;宗旭;李灿

2009, 30 (1): 73-77.

摘要 ( 3195 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用乙二胺为溶剂,硫粉为硫源,在高压反应釜中于200 ℃合成了纳米尺度的CuInS2-ZnS四元硫化物固溶体. 对产物的晶相转变研究发现, ZnS中引入少量In3+离子即可使ZnS由立方相转变为六方相,而且随着In3+引入量的增加, ZnS的粒径逐渐减小. 在可见光(λ>420 nm)照射下,对不同x值的(CuIn)xZn2(1-x)S2固溶体催化剂的光催化活性考察发现, (CuIn)0.09Zn1.82S2催化剂在含有S2--SO2-3牺牲试剂的水溶液中表现出最高的光催化分解水产氢活性. 循环实验表明,该催化剂反应20 h后光催化活性没有明显降低.

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高比表面积二硫化钼的制备及其对喹啉选择加氢反应的催化性能

马崇乐;金鑫;丁玲;张秋民;邱介山;梁长海

2009, 30 (1): 78-82.

摘要 ( 2492 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过四硫代钼酸铵与四甲基氯化铵的甲基取代反应合成了四甲基四硫代钼酸铵,并通过四甲基四硫代钼酸铵热解制备了具有较高比表面积的二硫化钼. 结果显示,由四甲基四硫代钼酸铵热解可以得到比表面积为108 m2/g以上的二硫化钼,而由四硫代钼酸铵热解得到的二硫化钼样品的比表面积仅为16 m2/g. 由四甲基四硫代钼酸铵热解得到的二硫化钼样品具有较低的结晶度,样品具有像干酪样状的半球形和卵形孔穴排列的特点,其孔径尺寸为4～12 nm. 四甲基四硫代钼酸铵热解制备的二硫化钼在喹啉选择加氢中显示出较高的催化活性和选择性.

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