刘丽敏
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李芳
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王延吉
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赵新强
催化学报
研究了以H4SiW12O40-ZrO2/SiO2为催化剂,碳酸二甲酯(DMC)、苯胺和甲醛溶液为原料,一步催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的反应,考察了反应时间、反应温度和H4SiW12O40 负载量等反应条件对催化性能的影响.适宜的反应条件是: DMC/苯胺/甲醛摩尔比为20/1/0.05, H4SiW12O40 负载量为10%, 443 K下反应 7 h 后降温到373 K下反应 4.5 h.在此优化条件下, MDC的收率为24.9%.
关键词:
硅钨酸
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氧化锆
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双功能催化剂
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二苯甲烷二氨基甲酸甲酯
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一步合成
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碳酸二甲酯
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苯胺
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甲醛溶液
魏波
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孙建敏
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曹慧群
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吕玉娟
人工晶体学报
利用一步水热合成法,在有机模板剂1,6-己二胺结构导向作用下,合成了具有MFI骨架结构的铁硅酸盐分子筛晶体Fe-Silicalite-1.并通过XRD、TG-DTA、IR和SEM等测试方法对其结构和性能进行了表征.ICP-AES及EDS分析结果表明:Fe原子进入到分子筛骨架上,质量分数约为0.66%.在以过氧化氢为氧化剂,羟化苯酚的催化反应中,苯酚的转化率为22.2%,其中65.8%为邻苯二酚,34.2%为对苯二酚.Fe-Silicalite-1分子筛晶体是一种良好的合成二酚的催化剂,具有潜在的应用价值.
关键词:
铁硅分子筛
,
Silicalite-1
,
苯酚羟化
,
一步合成
冯秀丽
,
王公应
,
邱发礼
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.033
系统地研究了以廉价的偏钛酸为原料,经常压水热法一步合成钛酸钡.通过考察不同的钡钛比,反应温度,反应时间,溶液pH等条件下反应产物在浓盐酸溶液中的透射比的变化,得出了最佳的制备条件.当反应原料的钡钛比为1.4,反应温度是100℃,反应时间为6 h,溶液pH为12,所制备出的钛酸钡粉体为立方相,a值约为4.030,粉体一次平均粒径为40.9 nm.
关键词:
纳米粒子
,
钛酸钡
,
一步合成
,
常压水热法
张向京
,
王媛媛
,
蒋子超
,
武朋涛
,
靳悦淼
,
胡永琪
新型炭材料
采用一步法直接制备磺酸基有序介孔炭材料,利用FT-IR、酸量、XRD、TEM和BET等对其结构与形貌进行表征,以苯甲醛与原甲酸三甲酯的缩醛反应为模型反应,并考察其催化性能。结果表明,在原料酚醛树脂：硫酸：F127质量比为1：2：0.3,炭化温度为600℃时,所制磺酸基介孔炭呈有序结构、较大的比表面积和均匀的孔径。采用上述条件合成介孔炭材料作催化剂时,反应收率可达87.1%,明显高于相同条件下传统分子筛固体酸催化剂HY与未加入磺酸基的介孔炭材料的催化效果。
关键词:
磺酸基介孔炭
,
一步合成
,
催化剂
,
缩醛反应
,
催化性能
刘俊亮
,
郭翠静
,
张伟
,
纪荣进
,
曾燕伟
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01193
以乙二胺四乙酸柠檬酸+乙二醇为复合络合剂, 冷冻干燥去除溶胶中水分, 提高凝胶中金属离子与氧化剂的分布均匀性, 并利用微波辅助溶胶凝胶自燃烧一步合成了六角铁酸钡纳米晶. 所得纳米晶近于球形, 尺寸在50～100nm, 其饱和磁化强度为338.5kA/m, 矫顽场仅为20.7kA/m. 分析表明, 富氧条件有利于避免自燃烧过程中由于有机物还原引起的铁元素分布不均匀, 从而有利于铁酸钡的相形成.
关键词:
六角铁酸钡
,
微波辅助
,
溶胶凝胶自燃烧
,
一步合成
刘计省
,
刘坚
,
赵震
,
宋卫余
,
韦岳长
,
段爱军
,
姜桂元
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61072-5
氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，与光化学烟雾、全球气候变暖等环境问题密切相关。随着汽车产业的高速发展，柴油车排放尾气中的NOx脱除成为国内外尾气催化净化领域最突出的难点之一。其中氨气选择性催化还原技术(NH3-SCR)由于其高效率、低成本的特征已成为主要的移动源脱硝技术。目前，实际应用中最广泛的是V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂，然而一些不可避免的因素仍然存在，比如V具有较强的毒性，较高的操作温度，较窄的活性温度窗口以及易将SO2氧化为SO3导致催化剂表面会有大量的硫酸盐沉积而失活等。因此很有必要开发一种无钒SCR催化剂。
近年来，分子筛负载过渡金属作为催化剂引起了研究者的广泛兴趣，其中Cu-CHA分子筛催化剂因其高SCR活性，高N2选择性，较宽的温度窗口以及优异的稳定性引起研究者的广泛关注。就Cu/SAPO-34而言，传统的制备方法是利用离子交换法将Cu离子引入到SAPO-34微孔孔道中，然而由于微孔会限制Cu离子的分布，导致绝大多数Cu优先分布在分子筛外表面，从而限制了其活性发挥。 Martínez-Franco课题组利用双模板一步法成功制备了Cu-SAPO-34催化剂，提高了分子筛中活性Cu离子数目。 Peden课题组发现在NOx的NH3-SCR反应中Cu-SAPO-34催化剂存在低温动力学限制。因此开发一种具有丰富介孔的多级孔Cu-SAPO-34催化剂势在必行。
我们利用一步水热晶化法成功制备了一系列具有丰富介孔的Cu-SAPO-34催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、27Al核磁共振(Al-NMR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和电子顺磁共振(EPR)等表征手段研究了Cu-SAPO-34多级孔催化剂的物理化学性质。
XRD 测试结果证实， H-Cu-SAPO-34催化剂具有典型的 CHA 结构。 TEM 和 N2吸附-脱附测试结果表明， H-Cu-SAPO-34催化剂具有丰富的介孔结构。 Al-NMR测试结果表明，多种配位的Al物种存在于H-Cu-SAPO-34中。 UV-Vis DRS 测试结果证实了孤立 Cu2+和高分散的 CuO 的存在，没有观察到(Cu-O-Cu)2+和 CuAl2O4物种的存在。 ICP-AES和XPS测试结果表明， H-Cu-SAPO-34催化剂具有相似的Cu含量，并且H-Cu-SAPO-34-20催化剂具有最高的Cu2+含量。 H2-TPR测试结果表明， H-Cu-SAPO-34-20催化剂具有最低的孤立Cu2+还原温度以及最高的孤立Cu2+含量。这可能有利于其NH3-SCR活性提高。同时H2-TPR还表明， H-Cu-SAPO-34催化剂中存在含量不等的孤立Cu+，并且孤立Cu2+是NH3-SCR反应的主要活性中心。 EPR测试结果进一步表明，位于SAPO-34椭球腔内(Site (I))的孤立Cu2+是该反应的主要活性位。
由NO的NH3-SCR反应测试结果来看，相比于普通的Cu/SAPO-34催化剂，具有丰富介孔结构的H-Cu-SAPO-34催化剂呈现出更高的低温催化活性，同时H-Cu-SAPO-34-20催化剂具有最高的低温NH3-SCR催化活性，这与其较高的活性Cu2+含量以及较低的孤立Cu2+还原温度密切相关。动力学测试结果表明，所合成的H-Cu-SAPO-34多级孔催化剂具有相似的活化能(Ea =98 kJ/mol)，并且该值远大于普通CHA基SCR催化剂，这意味着介孔的存在确实大大降低了反应物分子在H-Cu-SAPO-34孔道内的扩散阻力，提高了反应物分子与活性位的接触概率，从而提高了其低温NH3-SCR催化性能。
关键词:
一步合成
,
介微孔Cu-SAPO-34
,
低温
,
选择性催化还原
,
氮氧化物
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
