刘庆岭
,
王同华
,
王楠
,
梁长海
,
刘诗丽
,
曹义鸣
,
邱介山
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.04.019
炭分子筛膜是一种新型无机分离膜,具有耐高温、耐酸碱、高气体选择性的特点,但其通量较低,如何进一步提高炭膜的气体通量,实现炭膜对气体的针对性分离已经成为当前研究的热点.综述了近年来功能炭分子筛膜的研究进展,提出了炭分子筛膜功能化主要存在的问题,着重讨论了采用化学功能化和物理填充无机粒子等方法对炭分子筛膜进行功能化的研究状况.展望了今后炭分子筛膜功能化技术的发展方向.
关键词:
炭分子筛膜
,
功能化
,
气体分离
马崇乐
,
金鑫
,
丁玲
,
张秋民
,
邱介山
,
梁长海
催化学报
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.
关键词:
四硫代钼酸铵
,
四甲基氯化铵
,
四甲基四硫代钼酸铵
,
二硫化钼
,
喹啉
,
选择加氢
林红艳
,
马志强
,
丁玲
,
邱介山
,
梁长海
催化学报
以超高比表面炭材料为模板,硝酸盐为氧化物前体,通过改进的模板路线制备了具有较高比表面积的纳米CexFe1-xO2固溶体. 采用X射线衍射、拉曼光谱、物理吸附和透射电镜对制备的样品进行了表征. 结果表明, α-Fe2O3, CexFe1-xO2固溶体和CeO2的粒子尺寸为5～15 nm, CeO2中部分Ce4+离子被Fe3+离子取代,从而形成了CexFe1-xO2固溶体. 乙醇水蒸气重整反应结果显示, CexFe1-xO2固溶体比相应的α-Fe2O3和CeO2具有更高的催化活性和对氢气的选择性.
关键词:
CexFe1-xO2
,
固溶体
,
乙醇水蒸气重整
,
模板技术
,
制氢
张明明
,
高雅
,
李闯
,
梁长海
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60292-8
以金属有机骨架化合物ZIF-8为载体， Pd(C3H5)(C5H5)为金属有机前体，采用金属有机气相沉积方法在室温下制备了Pd@ZIF-8催化剂. Pd纳米粒子在ZIF-8载体上均匀分布，粒子尺寸约为1.5–3.5 nm. Pd@ZIF-8在温和条件下对多种卤代芳烃和苯硼酸的偶联反应均具有良好的活性. ZIF-8优异的化学稳定性不仅保证了其在制备过程中结构的完整，而且赋予了催化剂优异的循环使用性能.反应后Pd@ZIF-8材料的晶体结构、孔结构以及粒子分布均未发生明显的变化.
关键词:
钯
,
ZIF-8
,
金属有机气相沉积
,
Suzuki偶联反应
贾永涛
,
王闯
,
梁长海
,
邱介山
催化学报
用乙二醇还原法制备了碳纳米管(CNT)负载的铂催化剂(Pt/CNT).考察了CNT化学修饰与物理修饰对催化剂的影响.CNT化学修饰采用H_2SO_4-HNO_3氧化法,物理修饰采用十二烷基硫酸钠(SDS)吸附法.用X射线衍射、透射电子显微镜、电感耦合等离子发射光谱、H_2程序升温脱附、傅里叶变换红外光谱和元素分析对Pt/CNT催化剂进行了表征,并以邻氯硝基苯选择加氢为探针反应考察了Pt/CNT的催化性能.结果表明,化学修饰与物理修饰都能在CNT表面引入一定数量的活性位,有助于促进Pt异相成核,提高Pt的分散性,进而提高催化剂的活性.SDS在一定浓度下可形成特定结构的胶束,导致形成特定形貌的Pt纳米粒子.
关键词:
碳纳米管
,
铂
,
表面修饰
,
邻氯硝基苯
,
选择加氢
,
邻氯苯胺
田福平
,
蒋宗轩
,
梁长海
,
李瑛
,
蔡天锡
,
李灿
催化学报
研究了不同硅铝比的MCM-41介孔材料作为吸附剂对模型汽油以及真实FCC汽油的脱硫性能.结果表明,在室温和常压下,MCM-41介孔材料对模型溶液中噻吩的吸附随着吸附剂中铝含量的增加而显著提高.吡啶吸附的红外光谱显示,噻吩吸附容量的提高与吸附材料酸性的明显增大有直接关系.但在对FCC汽油的吸附脱硫实验中,随着MCM-41中铝含量的提高,脱硫率并未增大.这主要是由于在FCC汽油中存在大量性质与噻吩类含硫化合物十分相近的芳烃和烯烃,竞争吸附导致MCM-41对有机硫化物的吸附能力显著降低.
关键词:
介孔材料
,
MCM-41
,
吸附
,
噻吩
,
汽油
,
深度脱硫
陈霄
,
朱凯新
,
M.A.Ahmed
,
王军虎
,
梁长海
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61068-3
运输燃料中的含硫化合物依然是空气污染的主要源头.随着人们环保意识日益增强,世界各国对燃料油标准特别是硫含量提出了越来越严格的要求.为了应对燃料油的无硫化趋势,探索新型脱硫技术去除油品中的含硫化合物成为研究热点.吸附脱硫技术(ADS)能够选择性地脱除汽油中的含硫化合物,而不影响其中的烯烃含量,从而避免了加氢精制过程中烯烃饱和导致的辛烷值降低问题,成为目前成熟的清洁油品生产技术.
本文采用微波辅助燃烧技术,将一定化学计量比的金属硝酸盐和尿素混合物快速燃烧反应,成功合成一系列铁氧体吸附剂(MgFe2O4, NiFe2O4, CuZnFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4).以含有噻吩的正庚烷(总含硫量3000 mg/L)为汽油模型,在固定床反应器中500 oC反应条件下探索了所合成铁氧体吸附剂的吸附脱硫性能.结果表明,铁氧体吸附脱硫活性大小为：MgFe2O4>NiFe2O4>CuZnFe2O4>ZnFe2O4>CoFe2O4.其中MgFe2O4较其他铁氧体具有更高的吸附脱硫性能.这是由于Mg-Fe合金化程度低,而且掺杂的Mg降低了Fe与S之间的相互作用,从而显著提高了吸附脱硫性能.此外, Mg作为一种典型的碱金属可在一定程度上显著促进噻吩分解.
X射线衍射和穆斯堡尔谱作为敏感的结构和组成检测手段,广泛用于解析铁氧体吸附剂在吸附脱硫过程中的结构和相态变化.通过穆斯堡尔谱成功解析了铁氧体中Fe的存在形式及其化合态.对新鲜铁氧体吸附剂、吸附脱硫后的吸附剂以及氧化再生的吸附剂进行监测对比,发现在吸附过程中铁氧体被部分硫化成Fe1-xS和双金属硫化物.在空气中经高温(500 oC)处理可成功实现铁氧体吸附剂再生.本文通过对铁氧体吸附剂的结构解析和性能测试,为新型吸附脱硫剂开发提供了理论依据.
关键词:
铁氧体
,
吸附脱硫
,
穆斯堡尔谱
,
再生
李闯
,
张明明
,
邸鑫
,
殷东东
,
李文震
,
梁长海
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62497-X
1,4-丁炔二醇(BYD)部分加氢生成1,4-丁烯二醇(BED),BED进一步加氢生成1,4-丁二醇(BDO).此外,BYD,BED和BDO还会发生脱水反应生成单醇类产物.工业上BYD加氢反应主要用于生产BDO.由于传统的单金属加氢催化剂很难控制反应的加氢程度,因此一般通过提高反应温度和压力使BYD尽量转化为完全加氢产物BDO,以减少部分加氢产物BED对最终产品收率的影响.部分加氢产物BED在精细化工领域也具有重要的应用,所以选择合适的催化剂和反应条件来提高部分加氢产物BED的选择性具有重要的理论意义和潜在应用价值.文献中常采用Zn、微生物等活性抑制剂来降低贵金属催化剂的加氢活性.这些方法往往比较复杂,所使用的添加剂不仅存在毒性和污染产物,还会增加成本.这些方法得到的催化材料虽然可以提高烯醇的选择性,但是仍需要严格控制反应条件才能得到较高收率的部分加氢产物.本文基于MOFs材料独特的结构和性质,探索了MOFs负载型贵金属催化剂在选择加氢反应中的催化性能.首先制备了一种羧酸根保护的Pt纳米溶胶,并以水为溶剂,增加2-甲基咪唑的加入量,实现了室温下ZIF-8晶体的快速生成.在室温合成ZIF-8的过程中加入羧酸根保护的Pt纳米溶胶,通过羧酸根与ZIF-8之间存在的化学吸附力,实现ZIF-8对Pt纳米粒子的包覆.羧酸根不仅可以稳定溶液中的纳米粒子,同时还起着“桥梁”的作用.羧酸根中的C=O基团与ZIF-8中的Zn原子或有机骨架之间弱的配位作用,增加了纳米粒子和ZIF-8之间的亲和力,实现了金属纳米粒子被ZIF-8包围.Pt纳米粒子的引入对ZIF-8的形成也没有影响,得到的Pt@ZIF-8材料拥有良好的晶体结构和高的比表面积.采用XRD、N2吸附和TEM等表征揭示了Pt@ZIF-8的结构特点,并研究了其在水相1,4-丁炔二醇加氢反应中的催化性能.结果显示,该材料不仅具有很高的活性,还具有突出的部分加氢选择性.在5次循环反应中,BYD转化率没有明显变化,说明催化剂在反应过程中活性没有降低.在多次反应之后,反应产物的分布也没有发生明显变化,1,4-丁烯二醇选择性在5次反应中都保持在94％以上.结构表征结果则显示,在4次循环使用之后,催化剂的结构已经遭到破坏;5次循环使用之后,催化剂的XRD谱图中ZIF-8的特征衍射峰完全消失.其余谱峰为ZnO特征衍射峰,说明由于反应温度较高,催化剂在多次反应之后其载体ZIF-8发生了分解.循环寿命实验说明,ZIF-8中Zn离子和含氮有机骨架的抑制作用是导致1,4-丁烯二醇高选择性的重要原因.ZIF-8的分解虽然会使孔道塌陷,但是结构中的Zn和含氮的有机骨架组成依然存在,仍然可以达到抑制烯醇进一步加氢的效果,并且Pt纳米溶胶主要存在于外表面,所以催化剂的活性和选择性没有发生明显变化.
关键词:
铂溶胶
,
ZIF-8
,
一步合成
,
1,4-丁炔二醇
,
选择加氢
张明明
,
江曼曼
,
梁长海
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60698-6
以碱性阴离子交换树脂Amberlite IRA-900为载体， Pd(C3H5)(C5H5)为金属有机前体，采用金属有机气相沉积法在室温下制备了Pd@IRA-900多相催化材料.紫外-可见光谱分析证明前体和树脂骨架之间的化学作用以及树脂本身的孔道结构使得Pd纳米粒子均匀分散在载体上.透射电镜结果显示钯纳米粒子的平均尺寸为2.6 nm.在较温和的条件下Pd@IRA-900对多种卤代芳烃和苯硼酸的Suzuki偶联都具有良好的催化活性，并且催化剂重复使用5次之后依然具有很好的活性.此外，对树脂载体进行碱性交换处理后可得到一种双功能催化材料Pd@IRA-900(OH)，该催化剂在不加入碱的条件下也可以催化碘苯和苯硼酸的Suzuki偶联反应.
关键词:
钯
,
阴离子交换树脂
,
金属有机气相沉积
,
Suzuki偶联
,
双功能催化剂
