纳米银催化剂上CO氧化反应研究进展
摘要：纳米Ag催化剂由于具有独特的物理和化学性质,在很多反应中受到了越来越多的关注,尤其对低温催化一氧化碳氧化反应.近年来,银催化剂表现出较高的催化活性、稳定性以及良好的应用前景,能够在常温下将CO氧化为CO2.本文结合本课题组的研究进展,从制备方法、载体、预处理、第二组分、其它气氛和催化反应机理等方面对Ag基催化剂上CO氧化反应进行了系统的讨论和总结.通过调变碳纳米管大π体系与含氧官能团的共轭作用以改变碳纳米管的催化性能
摘要：选取碳纳米管（CNT）催化剂催化丙烷氧化脱氢作为模型反应,通过系统研究CNT上多种活性氧位的微观结构,以及对其电子结构的表征,发现通过调控CNT大π体系与含氧官能团之间的共轭效应可以改变CNT的催化活性.CNT体系充当一个电子存储器,通过活性位与CNT的离域效应向活性位提供或夺取电子改变反应活性.对于丙烷氧化脱氢,当电子从CNT流向官能团时,第一步CH断键活性提高,但反应过程中生成的中间体过于稳定将导致CNT催化剂活性位被占据,从而抑制第二步CH活化生成丙烯.反之,当电子从官能团流向CNT时,第一步CH断键活性较低,生成的中间体较不稳定,较易生成丙烯.因此,可以通过调控CNT与官能团之间的电子共轭效应来平衡两步CH键的活化.这些结果有助于从微观尺度上理解CNT催化剂活性的来源,并为制备高活性CNT催化剂提供理论指导.表面修饰的钒氧化物纳米带上甲苯选择氧化反应
摘要：采用声化学水热法制备了V2O5纳米带,并将十六烷基膦酸负载在它和块状V2O5表面上,以修饰催化剂表面,通过调变催化剂中晶格氧活动性以及表面酸碱性来控制其催化甲苯氧化产物的选择性.结果表明,V2O5纳米带具有较强的晶格氧活动性,与普通块状V2O5相比,甲苯转化率更高,但苯甲醛和苯甲酸的总选择性下降.经过表面修饰后,V2O5纳米带的催化活性以及苯甲醛、苯甲酸总选择性增加;而块状V2O5上苯甲醛、苯甲酸总选择性更高,但催化活性显著下降.石墨型氮化碳对氨硼烷放氢性能的影响
摘要：利用石墨型氮化碳（C3N4）和氨硼烷（NH3BH3,AB）球磨制备了AB-C3N4体系,发现C3N4的加入使AB放氢反应温度明显降低,但是副产物氨气浓度有所升高.因此,利用LiBH4改性的C3N4（LC3N4）同AB球磨合成出了AB-LC3N4体系,并采用X射线衍射、程序升温脱附-质谱联用、热重-差热分析及核磁共振等技术考察了该体系的脱氢性能.结果表明,由于LC3N4的加入,AB的放氢反应温度明显降低,放氢反应速率加快,放氢诱导期缩短,同时抑制了副产物无机苯的生成.另外,C3N4的化学修饰也降低了AB-LC3N4放氢过程中生成氨气的浓度.动力学分析和核磁共振结果表明,AB-LC3N4分解过程依然遵循NH3BH2NH3BH4诱导的氨硼烷自分解机理.铁基费托合成催化剂相变调控及反应性能
摘要：在Fe基模型催化剂上,通过先深度还原后控制碳化的方法实现了物相结构的调控.采用X射线衍射、穆斯堡尔谱、程序升温脱附技术和激光拉曼光谱等方法表征了催化剂还原和反应前后的物化性质,并在固定床反应器中考察了不同条件活化后催化剂上费托反应性能.结果表明,H2还原后的催化剂主要由α-Fe相组成,且随着还原温度的提高,α-Fe相的致密程度增加,平均晶粒尺寸增加,稳定性提高;再采用乙烯对H2还原后催化剂进行碳化,可有效控制α-Fe的碳化速度,使碳化过程主要发生在Fe晶粒表层,同时改变了催化剂在反应过程中的物相变化,乃至其催化性能.与纯H2或合成气气氛活化的催化剂相比,采用先H2还原后乙烯碳化的预处理方法能够明显提高催化剂的活性和稳定性.镍（Ⅱ）配合物官能化的MCM-41催化分子氧环氧化苯乙烯
摘要：制备了镍（Ⅱ）席夫碱配合物官能化的MCM-41多相催化剂MCM-41-Ni.利用X射线粉末衍射、氮气物理吸附脱附、红外光谱、热重、电感耦合等离子体原子发射光谱、元素分析和透射电镜等方法对催化剂进行了表征.以氧气为氧化剂,MCM-41-Ni在催化环氧化苯乙烯的反应中表现出较高的催化活性;苯乙烯的转化率为95.2%,环氧苯乙烷的选择性为66.7%.系统地研究了反应温度、催化剂用量、溶剂以及反应时间对反应性能的影响.催化剂经过4次循环仍然表现出较好的稳定性和催化活性.Electrocatalytic measurement of methionine concentration with a carbon nanotube paste electrode modified with benzoylferrocene
有机溶剂/缓冲液两相体系中全细胞催化拆分环氧氯丙烷
摘要：研究了有机溶剂/缓冲液两相体系中重组大肠杆菌E.coliBL21（DE3）全细胞水解动力学拆分外消旋环氧氯丙烷制备（R）-环氧氯丙烷的过程.结果表明,最适反应条件为：最适有机溶剂异辛烷与缓冲液的体积比7：3,最适缓冲液pH8.0,底物浓度574mmol/L,全细胞加入量0.07g湿菌体/ml溶液,温度30oC.在此条件下于1L反应器中反应45min,（R）-环氧氯丙烷的摩尔产率、光学纯度和时空产率分别达到37.5%,99.3%ee和0.286mol/（L·h）.与单一水相体系相比,异辛烷/缓冲液两相体系中底物浓度和（R）-环氧氯丙烷时空产率分别提高了55.2%和98.6%.SAPO-34晶粒形貌对甲醇转化制低碳烯烃反应的影响
摘要：分别采用微波和水热法合成了具有片状及立方结构的SAPO-34分子筛.结果发现,片状SAPO-34分子筛晶粒厚度为130nm,比表面积为593m2/g;立方结构SAPO-34分子筛粒径为1.5–2.5μm,比表面积为708m2/g.二者具有数量相近的强酸中心,后者的弱酸位数量略少.甲醇制烯烃反应结果表明,在450oC和1.0h1的反应条件下,片状SAPO-34分子筛的催化寿命可达380min,乙烯选择性最高为51.77%,乙烯、丙烯及丁烯的总选择性最高为90.20%;而立方结构SAPO-34的催化寿命仅为212min,乙烯选择性最高为49.84%,乙烯、丙烯及丁烯的总选择性最高只有86.81%.这可能源于片状晶粒的扩散路径较短,抑制了低碳烯烃的进一步转化及积碳的生成,因此具有较高的低碳烯烃选择性及较长的寿命.Co取代的六铁酸盐在N_2O催化分解反应中的应用（英文）
摘要：采用溶胶-凝胶法制备了Co取代的Ba2Mg2-xCoxFe12O22（x=0.0-2.0）催化剂,并考察了其在高浓度N2O（30vol%）分解反应中的催化活性.结果表明,Co的取代显著提高了Ba2Mg2Fe12O22催化剂活性,当x=2时,N2O的完全分解温度从1123K降至973K;提高催化剂焙烧温度会导致其表面积降低,进而降低其催化活性;但采用微波加热则能显著提高催化剂活性.双功能钛硅分子筛的合成、表征及催化性能
摘要：以四丙基溴化铵为模板剂,硅溶胶为硅源,正丁胺为碱源,采用水热合成的方法,将三价离子（Al3＋,B3＋或Fe3＋）和Ti4＋同时引入到MFI型分子筛的骨架,得到同时具有氧化和酸催化活性的双功能钛硅分子筛M-TS-1（M=Al,B或Fe）.通过X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、氨程序升温脱附、电感耦合等离子体原子发射光谱和N2吸附-脱附等温线手段对样品进行了表征.结果表明,三价离子的引入,提高了TS-1的酸强度和酸量.采用乙烯选择氧化为探针反应考察了M-TS-1的催化性能.结果表明,Al-TS-1和B-TS-1在乙烯环氧化及后续的开环溶剂解反应中表现出较高的催化性能,H2O2的转化率在95%以上,H2O2的利用率大于90%,乙二醇和乙二醇单甲醚的总收率可达10%以上.钌（Ⅱ）-吡啶基NNN配合物催化酮的室温（不对称）氢转移反应
摘要：合成了一种基于吡啶骨架含有苯并咪唑和手性咪唑啉基团的三齿NNN配体及其二价钌（Ⅱ）配合物,通过核磁共振波谱学和X射线单晶晶体结构测定确认了钌（Ⅱ）配合物的分子结构.这些配合物在室温下催化酮的氢转移反应,表现出了优异的催化活性,收率和ee值最高分别可达99%和97%.可回收Fe3O4@SiO2-Ag磁性纳米微球对染料污染物的快速脱色处理
摘要：介绍了一种采用无毒廉价的前驱物制备Fe3O4@SiO2-Ag磁性纳米微球的快捷方法,制备的Fe3O4@SiO2-Ag纳米微球在NaBH4存在下可以催化还原染料污染物.实验结果表明,Fe3O4@SiO2-Ag磁性纳米粒子保持了Ag纳米粒子和Fe3O4纳米粒子的双重优点,不仅对染料罗丹明B和曙红Y具有良好的催化还原效率,而且可以在外加磁场作用下从溶液中快速有效的分离.催化还原反应速率与反应温度及Fe3O4@SiO2-Ag催化剂用量有关,反应体系中表面活性剂和无机盐（Na2SO4）的存在也会影响催化剂的催化活性.该Fe3O4@SiO2-Ag磁性纳米粒子在工业染料污染物处理方面具有应用前景.Au/FeOx-羟基磷灰石催化CO氧化反应中羟基磷灰石和FeOx的作用
摘要：近期我们报道了Au/FeOx-羟基磷灰石（HAP,Ca10（PO4）6（OH）2）催化剂应用于CO氧化反应的研究结果,该催化剂不仅具有很高的低温CO氧化活性和反应稳定性,同时也具有很好的高温抗烧结性能,即使600oC焙烧后依然能够维持很好的CO氧化反应活性.为了进一步研究Au/FeOx-HAP催化CO氧化反应中HAP和FeOx的作用,本文对该催化剂进行了更加深入的表征.X射线光电子能谱结果表明,HAP能与Au和FeOx形成强相互作用,进而在高温条件下稳定Au和FeOx纳米粒子.根据原位漫反射红外结果,FeOx则主要通过改变反应路径和中间产物的方式起到促进催化剂CO氧化活性的作用.结合透射电镜,穆斯堡尔谱和原位漫反射红外结果可知,Au/FeOx-HAP催化剂良好的反应稳定性源于其优异的抗碳酸盐累积能力.介孔炭的孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂性能的影响
摘要：采用模板法合成了介孔炭（MC）,研究了其孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂Ba-Ru-K/MC性能的影响,采用N2吸附脱附、扫描电镜和透射电镜等手段对介孔炭的孔结构进行了表征.研究发现,介孔炭载体的孔结构取决于模板剂的用量,当SiO2/C质量比为1.0时,所制介孔炭比表面积最大.介孔炭负载的Ba-Ru-K催化剂活性与其介孔比表面积相关.在425oC,10MPa和10000h1条件下,合成氨的反应速率为139mmol/（gcat·h）.Dehydration of xylose to furfural using a Lewis or Brnsted acid catalyst and N_2 stripping
Ni基催化剂催化燃油重整耦合选择性催化还原NOx反应
摘要：分别以La2O2CO3,CeO2,ZrO2和Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Ni基重整催化剂,并以正十二烷模拟车载燃油进行催化重整反应以同时制备小分子碳氢化合物（HCs）和H2,考察了其在4wt%Ag/Al2O3上选择性催化还原（HC-SCR）氮氧化物（NOx）的性能.采用N2吸附-脱附、X射线粉末衍射、H2程序升温还原和热重等手段对Ni基催化剂进行了表征.结果表明,随着重整催化剂氧化还原性能增强,产物中H2浓度增加,可参与SCR反应的HCs含量减少,从而导致重整-SCR耦合体系上NOx净化活性温度窗口向低温移动,NOx最高转化率降低.Ni/ZrO2＋Ag/Al2O3耦合体系中H2/HCs符合SCR反应所需的最优比例,在柴油车典型排气温度范围内表现出良好的NOx净化能力.同时,在Ni/ZrO2＋Ag/Al2O3耦合体系上考察了其燃油重整-SCR的活性稳定性.结果显示,重整催化剂的耐久性有待进一步提高.钯氮共掺杂TiO2的制备与表征及其可见光催化活性
摘要：在空气气氛和N2中热处理表面均匀分散有尿素和氯化钯的纳米管钛酸,制备了两个系列Pd/N共掺杂的TiO2光催化剂,并对所得样品进行了X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱和电子自旋共振等表征.结果表明,焙烧气氛对样品的形貌、晶体结构、光谱吸收、生成的氧空位浓度和可见光光催化性能的影响很大,其中在空气气氛中制备的样品光催化性能优于在N2中制备的样品.在可见光（λ≥420nm）照射下,以丙烯为模型污染物考察了样品的光催化活性,发现在空气中400oC下焙烧的样品具有最佳的可见光催化活性.另外,讨论了Pd/N共掺杂TiO2光催化剂具有可见光响应的机理,认为掺杂的Pd/N元素和制备过程中生成的氧空位是影响可见光催化性能的重要因素.