李晓菲
,
张文娟
,
张丽敏
,
杨恒权
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60561-0
先将Pd纳米粒子负载于SiO2球表面上,再经包裹、刻蚀、硅烷化修饰,得到氟丙基功能化“蛋黄”型结构催化剂.并采用X射线衍射、透射电镜、N2吸附-脱附和热重等对催化剂进行了表征.结果表明,该催化剂在水相烯烃加氢反应中表现出较高的活性,明显高于未经氟丙基修饰的同类催化剂.该催化剂通过离心便可实现回收,多次循环使用后仍保持较高的活性.
关键词:
钯
,
功能化
,
烯烃
,
水相
,
加氢
张铁明
,
高鹏飞
,
高春光
,
杨恒权
,
赵永祥
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91150
以桥联硅氧烷1,1'-双[(2-三乙氧基硅基)乙基]二茂铁(BTEF)和正硅酸乙酯为前驱体,以十六烷基三甲基溴化铵为结构导向剂,采用共聚法制备了二茂铁功能化的周期介孔有机硅烷材料(PMO-Fc).同时以BTEF为修饰剂,以甲苯为分散剂,采用嫁接法制备了Fc-MCM-41杂化介孔材料,采用N2物理吸附、X射线衍射、透射电镜和红外光谱等手段对材料进行了表征,评价了其催化苯羟化反应活性.结果表明,PMO-Fc具有有序的二维六方形孔道结构,较大的比表面积和孔体积,在苯羟化反应中表现出比Fc-MCM-41更高的催化活性,苯酚的选择性和收率分别为65.3%和20.2%.
关键词:
嫁接
,
共聚
,
二茂铁
,
桥联硅氧烷
,
介孔材料
,
杂化
,
苯
,
羟化
,
苯酚
梁继芬
,
张晓明
,
景铃胭
,
杨恒权
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62833-X
氮掺杂有序介孔碳材料不仅具有高的比表面积、大的孔容和均一可调的孔径等优点,其骨架中丰富的氮原子还可以对材料的物理化学性质、配位金属电荷密度等进行调控,是一类优异的催化剂载体.本文利用软模板(嵌段共聚物F127为模板),以间氨基苯酚为碳源和氮前体,制备出较高含氮量(9.58 wt%)和比表面积(417 m2/g),以及规则孔径分布的介孔碳材料.结果表明,制备的材料具有三维立方相结构.以该碳材料作为载体,使用传统浸渍氢气还原的策略负载纳米铂颗粒.发现氮掺杂的载体能够有效控制金属纳米颗粒的尺寸,可实现超小尺寸Pt纳米颗粒的有效负载(1.0±0.5 nm),且纳米颗粒均匀分布于介孔碳材料的孔道中.相比而言,使用相同负载方法的情况下,以不掺氮的介孔碳材料为载体,纳米粒子的尺寸较难控制(4.4±1.7 nm)且会发生孔道外颗粒聚集的情况.研究表明,骨架中的氮原子与金属间弱的相互作用对纳米粒子有稳定作用.这对制备超小尺寸的金属纳米粒子催化剂具有一定的指导意义.此外,由于纳米粒子的尺寸将大大影响催化剂活性中心的暴露程度,进而影响催化剂活性.因此,我们以硝基苯类化合物的氢化反应来评价该催化剂的催化性能.在室温和1 MPa H2的温和条件下,氮掺杂的介孔碳负载催化剂表现出了优异的催化性能.反应0.5 h,对氯硝基苯可完全转化,且选择性高达99%.相比而言,商业化的Pt/C催化剂上反应的转化率和选择性分别为89%和90%.其它传统催化剂的比较,如Pt/SiO2,Pt/TiO2,同样表明,氮掺杂介孔碳负载的催化剂具有更优异的催化性能.在相同反应条件下,Pt/SiO2催化剂只能得到46%的转化率和93%的选择性,而Pt/TiO2催化剂虽然能够实现完全转化,但选择性也仅为91%.由此可见,氮掺杂的负载催化剂可大大提高反应活性和选择性,能有效抑制脱氯现象的发生.这种高的催化性能可能与催化剂的介孔结构、氮功能化载体以及超小尺寸的Pt纳米粒子的稳定有关.由于氮原子和介孔孔道的限域作用,氮掺杂介孔碳负载的催化剂也具有良好的催化稳定性,循环使用10次后,催化活性和选择性几乎没有下降.结果表明,循环使用后的催化剂金属粒子尺寸变化不大,进一步表明氮掺杂介孔碳载体对金属纳米颗粒的稳定作用.
关键词:
氮掺杂介孔碳材料
,
多功能载体
,
超小铂纳米颗粒
,
加氢反应
,
卤代硝基苯
