催化学报

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第33卷第12期目次

2012, 33 (12): 0-0.

摘要 ( 994 )

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2012 年总目次

2012, 33 (12): 1-1.

摘要 ( 886 ) [Full Text(HTML)] ()

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2012年作者索引

2012, 33 (12): 2-2.

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温控相分离纳米 Rh 催化 1,5-环辛二烯选择性加氢反应

徐贻成, 王艳华, 曾艳, 宋颖, 赵家骐, 蒋景阳, 金子林

2012, 33 (12): 1871-1876. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60473-7

摘要 ( 2014 ) [Full Text(HTML)] ()

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发现离子液体 [CH₃(OCH₂CH₂)_nN⁺Et₃][CH₃SO₃^–] (ILPEG, n = 12, 16, 22) 具有临界溶解温度特性, 据此确证了以 ILPEG 为稳定剂制得的 Rh 纳米催化剂具有温控相分离催化功能, 并将其用于 1,5-环辛二烯 (1,5-COD) 选择性加氢制环辛烯 (COE) 的反应中. 在优化的反应条件下, 1,5-COD 转化率和 COE 选择性分别为 99% 和 90%; Rh 纳米催化剂经简单分相即可与产物分离, 催化剂循环使用 10 次, 其活性和选择性无明显降低.

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蒙脱土负载 Cu⁺催化含氮杂环化合物的 N-芳基化反应

綦晓龙, 周丽梅, 蒋晓慧, 范红伟, 付海燕, 陈华

2012, 33 (12): 1877-1882. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60458-0

摘要 ( 2168 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过简单的离子交换法制备出蒙脱土 (MMT) 负载 Cu⁺催化剂, 采用 X 射线衍射, X 射线光电子能谱, 扫描电子显微镜和 X 射线能量色散谱等技术对催化剂样品进行了表征. 结果表明, Cu⁺已经成功的插入到蒙脱土层间. 在芳基氯或芳基溴与含氮杂环化合物的 N-芳基化反应中, 催化剂显示出高的催化活性, 且可通过简单的过滤分离出该催化剂, 重复使用 4 次其活性无明显降低.

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高活性三维花型 Co-Ni/C 双金属催化剂用于邻氯硝基苯选择性加氢反应

解雅玲, 肖南, 凌铮, 柳月, 于畅, 邱介山

2012, 33 (12): 1883-1888. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60451-8

摘要 ( 2152 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用简单的水热/溶剂热法, 经后续在氮气气氛中的热处理合成了三维花型 Co-Ni/C 双金属催化剂, 它由交织炭片构成, 金属纳米颗粒高度分散其中. 随着 Co/Ni 摩尔比的增加, 金属颗粒的粒径逐渐从 26 nm 减至 4 nm 左右. 将该催化剂用于邻氯硝基苯选择性加氢制备邻氯苯胺反应, 其催化活性最高为单金属催化活性的 2 倍. 这是由于 Co 和 Ni 物种之间存在协同效应. 氢气程序升温脱附结果显示, Co/Ni 合金的生成使得 Co₅₀Ni₅₀/C 催化剂产生了新的催化活性位, 因而其活性显著提高.

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盐酸溶液和水热脱铝 HEU-1 分子筛的表征及其催化裂解性能

刘晓玲, 王艳, 王旭金, 张亚飞, 巩雁军, 徐庆虎, 徐君, 邓风, 窦涛

2012, 33 (12): 1889-1900. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60454-3

摘要 ( 2050 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用 HCl 溶液和/或水热处理 HEU-1 分子筛, 利用 X 射线衍射、N2 吸附-脱附、X 射线荧光光谱、NH3 程序升温脱附、吡啶吸附傅里叶变换红外光谱和铝固体核磁共振等对脱铝处理的 HEU-1 分子筛进行了表征, 并考察了脱铝 HEU-1 分子筛上正己烷的催化裂解性能. 结果表明, 采用 HCl 溶液处理 HEU-1 分子筛, 能有效脱除非骨架铝, 可调变样品的弱酸中心; 而水热处理 HEU-1 分子筛, 能有效脱除骨架铝, 可调变样品的强酸中心. 水热处理和 HCl 溶液处理有效结合可以达到同时调变 HEU-1 分子筛的酸类型和酸密度的目的. 脱铝 HEU-1 分子筛上正己烷催化裂解反应结果表明, 氢转移反应被明显抑制, 丙烯选择性提高. 600 °C 水热处理后再用 HCl 溶液处理的 HEU-1 分子筛于 625 °C 反应时丙烯选择性由未改性的 21.9% 提高到 35.2%, 活性稳定性也由不足 10 h 提高到 40 h.

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分散度对负载型铂基催化剂 CO 氧化性能的影响

陈省能, 陈君宇, 赵越, 陈明树, 万惠霖

2012, 33 (12): 1901-1905. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60447-6

摘要 ( 2231 ) [Full Text(HTML)] ()

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以氧化铈、氧化硅和氧化铝为载体, 采用浸渍法制备了一系列不同负载量的 Pt 基催化剂, 并利用透射电子显微镜、X 射线粉末衍射和 X 射线光电子能谱等技术对催化剂进行了表征. 结果表明, 对于 Pt/CeO2 催化剂, 随着负载量减小, Pt 的分散度提高; 对于相同负载量的 Pt 基催化剂, 各催化剂上 Pt 分散情况为: Pt/SiO₂ < Pt/γ-Al₂O₃ < Pt/CeO₂. CO 氧化反应结果表明, 0.25% Pt/CeO₂ 催化剂表现出更加优良的低温活性, 室温下其单位 Pt 原子上 CO₂ 的生成速率为 2.2 × 10^-3 s^-1.

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蒙脱土负载钴卟啉: 一种在催化醇类氧化制备羰基化合物中可循环使用的高效催化剂

周贤太, 纪红兵

2012, 33 (12): 1906-1912. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60461-0

摘要 ( 2016 ) [Full Text(HTML)] ()

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制备了蒙脱土负载的离子型四 (1-甲基-4-吡啶基) 金属卟啉, 并用于催化醇类氧化制备羰基化合物的反应中. 结果表明, 该催化剂表现出优异的活性和产物选择性, 其中在苯甲醇氧化反应中, 苯甲醛收率可达 90%, 且连续重复使用 5 次后, 其活性未见明显下降.

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NaBH₄还原制备 Ru-[bmim]BF₄ 及催化苯选择加氢反应性能

薛伟, 秦燕飞, 李芳, 王延吉, 王志苗

2012, 33 (12): 1913-1918. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60469-5

摘要 ( 1973 ) [Full Text(HTML)] ()

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在离子液体 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 ([bmim]BF₄)-水混合介质中, 以 NaBH4 为还原剂制备了 Ru-[bmim]BF4 催化剂, 并用于苯选择加氢反应. 结果表明, 相对于 N₂H₄•H₂O 还原制备的催化剂, 本催化剂具有明显较高的环己烯选择性, 当苯转化率为 49.5% 时, 环己烯选择性可达 34.1%, 这是由于硼的作用所致. 重复使用时, 由于离子液体的流失, 暴露的 Ru 活性中心增多, 因而苯转化率升高, 但环己烯选择性下降, 同时生成了 ZnOHF. 这是离子液体中 F–与 ZnSO₄ 反应而得; 并且在离子液体的模板作用下, ZnOHF 沿着 (001) 方向生长, 从而形成了一维棒状形貌.

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Carbon Paste Electrode Prepared from Chemically Modified Multiwall Carbon Nanotubes for the Voltammetric Determination of Isoprenaline in Pharmaceutical and Urine Samples

Ali A. ENSAFI, Hajar BAHRAMI, Hassan KARIMI-MALEH, Shadpour MALLAKPOUR

2012, 33 (12): 1919-1926. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60465-8

摘要 ( 1803 ) [Full Text(HTML)] ()

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A carbon paste electrode with added multiwall carbon nanotubes chemically modified with N-(3,4-dihydroxyphenethyl)- 3,5-dinitrobenzamide was used as the electrochemical sensor for the determination of trace amounts of isoprenaline. The modified electrode showed good electrocatalytic activity for the anodic oxidation of isoprenaline, which was due to a substantial decrease in the anodic overpotential. Under the optimum conditions, measurements using square wave voltammetry had a linear range in the range of 0.3 to 125.0 µmol/L of isoprenaline and a detection limit of 0.1 µmol/L. The diffusion coefficient and kinetic parameters were determined using electrochemical methods. The relative standard deviation for seven successive assays of 1.0 and 20.0 µmol/L isoprenaline were 1.9% and 2.4%, respectively. This electrochemical sensor was successfully applied for the determination of isoprenaline in human urine and injection solution samples.

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不同 Mn/(Mn+Ce) 质量比对整体式 MnO_x-CeO₂/WO₃-ZrO₂ 催化剂 NH₃-SCR 性能的影响

徐海迪, 房志涛, 曹毅, 孔爽, 林涛, 龚茂初, 陈耀强

2012, 33 (12): 1927-1937. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60467-1

摘要 ( 1991 ) [Full Text(HTML)] ()

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制备了一系列不同 Mn/(Mn+Ce) 质量比的 MnO_x-CeO₂/WO₃-ZrO₂ 整体式催化剂用于富氧条件下的 NH₃选择性催化还原 NO_x (NH₃-SCR), 并采用 N₂ 吸脱附、储氧量、X 射线衍射、X 光电子能谱、NH₃/NO 程序升温脱附以及 H₂ 程序升温还原等手段对催化剂进行表征. 结果表明, 当 Mn/(Mn+Ce) 质量比为 0.5 时, 整体式催化剂具有较好的 NH₃-SCR 性能, 在空速 10000 h^-1和 173~355 ºC 条件反应下, NO_x转化率达 90% 以上. 这是由于该 MnO_x-CeO₂/WO₃-ZrO₂ 催化剂具有更高的 NO 氧化活性、更高的表面 Ce 和 Mn 原子浓度以及 Ce³⁺/Ce 值较低的 NH₃ 和 NO 脱附温度以及优异的氧化还原性能所致.

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铁镍磷化物催化剂在 CO 加氢制低碳醇反应的应用

宋宪根, 丁云杰, 陈维苗, 董文达, 裴彦鹏, 臧娟, 严丽, 吕元

2012, 33 (12): 1938-1944. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60460-9

摘要 ( 2237 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过程序升温还原法制备了一系列氧化硅负载的不同 P/M (M = Fe 和 Ni) 摩尔比的金属磷化物催化剂, 在 553 K, 5.0 MPa 和 H₂:CO = 2 (摩尔比) 的反应条件下用固定床反应器测试了它们催化 CO 加氢反应性能. 结果表明, 在 FeP_x/SiO₂ (x 为 P/M 摩尔比) 催化剂上, 液相产物是以甲醇为主的低碳含氧化物的混合物. 而在 NiP_x/SiO₂催化剂上, 气态产物主要为甲烷, 液相产物绝大多数是甲醇. 表征结果表明, 磷化物催化剂上的 Fe₂P, Fe₃P, Ni, Ni₂P, Ni₃P 和 Ni₁₂P₅ 晶相在反应条件下是稳定的, 没有形成磷化物的金属铁, 在反应后转变成碳化铁晶相.

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1,3,5-Tris(hydrogensulfato) Benzene: A New and Efficient Catalyst for Synthesis of 4,4'-(arylmethylene)bis(1H-pyrazol-5-ol) Derivatives

Zahed KARIMI-JABERI, Baharak POOLADIAN, Masoud MORADI, Ehsan GHASEMI

2012, 33 (12): 1945-1949. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60477-4

摘要 ( 2021 ) [Full Text(HTML)] ()

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1,3,5-Tris(hydrogensulfato) benzene (THSB) was easily prepared by the reaction between phloroglucinol and chlorosulfonic acid in dichloromethaneat room temperature. This compound was then used as an efficient catalyst for the synthesis of 4,4'-(arylmethylene)bis(1H-pyrazol-5-ols) through the condensation reactions of 1-phenyl-3-methylpyrazol-5-one with several different aromatic aldehydes in ethanol at 75 °C. The present methodology offers several advantages over existing methodologies, such as excellent yields, simple procedure, easy work-up and ecofriendly reaction conditions.

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Solvent-Free Selective Cross-Aldol Condensation of Ketones with Aromatic Aldehydes Efficiently Catalyzed by a Reusable Supported Acidic Ionic Liquid

Abolghasem DAVOODNIA, Ghazaleh YASSAGHI

2012, 33 (12): 1950-1957. DOI: 10.1016/S1872-2067(11)60470-1

摘要 ( 1994 ) [Full Text(HTML)] ()

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A newly prepared catalyst consisting of acidic ionic liquid 1-(4-sulfonic acid)butylpyridinium hydrogen sulfate supported on silica was used to catalyze the cross-aldol condensation of ketones with aromatic aldehydes under solvent-free conditions. The highly active and selective catalyst gave good to excellent yields of the desired cross-aldol products without the occurrence of any self-condensation reactions. Reaction times were short, the procedure and work-up were simple, and no volatile or hazardous organic solvents were necessary. Moreover, the catalyst could be reused at least four times with only a slight reduction in activity.

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沉淀温度对 CuO/ZnO/CeO₂/ZrO₂ 甲醇水蒸气重整制氢催化剂性能的影响

张磊, 潘立卫, 倪长军, 孙天军, 赵生生, 王树东, 胡永康, 王安杰

2012, 33 (12): 1958-1964. DOI: 10.3724/SP.J.1088.2012.20750

摘要 ( 1683 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用共沉淀法制备了 CuO/ZnO/CeO₂/ZrO₂ 甲醇水蒸气重整制氢催化剂, 探讨了沉淀温度对催化剂活性和 CO 选择性的影响, 并采用 N2 吸附-脱附、X 射线衍射、程序升温还原和 N₂O 滴定等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 沉淀温度对 CuO/ZnO/CeO₂/ZrO₂ 催化剂结构和性质的影响很大. 当沉淀温度为 60 °C 时, 所得催化剂的性能最佳. 与工业催化剂相比, 以 CeZr 取代 Al₂O₃ 为载体, 可大幅度提高催化剂低温活性, 有效抑制 CO 的生成, 简化了后续 CO 的处理过程. 这对甲醇燃料电池重整制氢体系的应用具有重要意义.

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MnO_x 负载量对 MnO_x/Ce_0.7Zr_0.2La_0.1O₂-Al₂O₃ 催化剂上碳烟燃烧性能的影响

朱艺, 潘浩, 陈山虎, 王世丹, 赵明, 龚茂初, 陈耀强

2012, 33 (12): 1965-1973. DOI: 10.3724/SP.J.1088.2012.20746

摘要 ( 1962 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用等体积浸渍法制备了一系列不同 MnO_x 含量的 MnO_x/Ce_0.7Zr_0.2La_0.1O₂-Al₂O₃ (Ce_0.7Zr_0.2La_0.1O₂ /Al₂O₃ 质量比 = 1) 催化剂, 并用 X 射线衍射、低温 N2 吸附-脱附、X 射线光电子能谱、O₂ 程序升温脱附和 H2 程序升温还原等手段对催化剂进行了表征, 考察了催化剂催化柴油车排放碳烟颗粒物燃烧的反应性能. 结果表明, 催化剂表面吸附的活性氧物种和 MnO_x 的低温区还原性能是决定催化剂活性的两大关键因素. 当 MnO_x 负载量为 5% 时, 催化反应所需的活性氧减少, 因而活性降低; 但 MnO_x 负载量增至 10% 时, 催化剂中 Mn 物种的可还原量提高, 从而增加其活性; 增至 20% 时, MnO_x 与表面吸附氧物种的可还原量间达平衡最佳值, 活性最佳, 碳烟起燃温度比无催化剂时降低了 179 ^oC; 负载量达 30% 后, 由于载体表面吸附氧物种数量的降低和还原峰温的上升使催化剂活性下降.

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Ag(Au)/石墨烯-TiO₂ 复合光催化剂的制备及其模拟太阳光光催化性能

姜凌霄, 李可心, 颜流水, 戴玉华, 黄智敏

2012, 33 (12): 1974-1981. DOI: 10.3724/SP.J.1088.2012.20820

摘要 ( 1839 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(707KB) ( 1548 )

分别采用溶剂热还原和光还原沉积法制备了石墨烯-TiO₂ 和 Ag(Au)/石墨烯-TiO₂ 复合光催化剂, 并表征了其相结构、形貌、孔隙率、光谱吸收性质以及组成结构. 结果表明, 石墨烯与 TiO₂ 通过 C–O–Ti 共价键相互作用, Ag 或 Au 纳米粒子均匀沉积在石墨烯和 TiO₂ 表面. 在模拟太阳光照射下, 通过对水相中罗丹明 B 和甲基橙的降解, 考察了光催化剂活性的差异, 并研究了其降解动力学. 结果表明, 由于量子效率的提高、带隙能的降低以及织构性质的优化, 复合光催化剂表现出比纯 TiO₂ 更高的光催化活性.

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BiVO₄ 颗粒的聚丙烯酰胺凝胶法制备及光催化性能和机理

孙军辉, 杨华, 县涛, 王伟鹏, 冯旺军

2012, 33 (12): 1982-1987. DOI: 10.3724/SP.J.1088.2012.20901

摘要 ( 1837 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(438KB) ( 772 )

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了 BiVO₄ 颗粒, 利用 X 射线衍射、扫描电镜和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征. 结果表明, 所制 BiVO₄ 颗粒为单斜白钨矿结构, 其形貌规整, 近似呈球形, 颗粒尺寸分布均匀, 平均粒径约为 400 nm, 带隙为 2.49 eV. 以亚甲基蓝为目标降解物, 在模拟太阳光辐照下考察了 BiVO₄ 颗粒的光催化性能, 研究了 O₂, N₂, 乙醇及 KI 的添加对光催化效率的影响. 以对苯二甲酸为探测剂, 采用荧光光谱检测了催化剂在模拟太阳光照射下产生羟基自由基 (•OH) 的情况, 探讨了其中的光催化机理. 研究表明, •OH 和光生 h⁺ 是 BiVO₄ 光催化降解亚甲基蓝的两种主要活性物种.

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