王奕
,
徐亮
,
许磊
,
李和兴
,
李辉
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60526-9
以介孔氧化硅(SBA-15)为载体,采用超声辅助(NH4)2RuCl6浸渍和BH4-还原法制备了负载型Ru-B催化剂,并通过X射线衍射、X光电子能谱、差示扫描量热法和透射电子显微等技术表征了该催化剂.结果表明,所制得的Ru-B-X/SBA-15催化剂具有非晶态合金结构,且Ru-B颗粒高分散在SBA-15的孔道中.在液相麦芽糖加氢反应中,与采用RuCl3为金属源制得的Ru-B-C/SBA-15相比,Ru-B-X/SBA-15催化剂具有更高的活性,是非负载型Ru-B-C催化剂的7倍以上,且能重复套用11次而未发生显著的失活.
关键词:
钌
,
硼
,
非晶态合金
,
介孔氧化硅
,
加氢
,
麦芽糖
,
麦芽糖醇
Milad Jourshabani
,
Alireza Badiei
,
Negar Lashgari
,
Ghodsi Mohammadi Ziarani
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60898-1
以硝酸铬为前驱体,中孔氧化硅SBA-16为载体,采用简单浸渍法制备了Cr/SBA-16催化剂,并采用广角和小角X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜和紫外-可见光谱等技术对其进行了表征.同时将该催化剂用于以H2O2为氧化剂的苯直接羟基化制苯酚反应以考察其催化性能.将中心组合设计与响应曲面分析法(RSM)相结合,对影响反应性能的操作变量如反应温度、反应时间及H2O2和催化剂用量进行了优化.结果表明,独立变量和苯酚产率之间的关系可用二阶多项式模型来表达,其相关系数(R2)高达0.985,表明用RSM预测的数值与实验值吻合较好.得到的苯酚选择性较高时的操作条件为：反应温度324 K,反应时间8 h, H2O2和催化剂用量分别为3.28 mL和0.09 g.由此可见,将RSM法用于苯羟基化制苯酚反应条件优化是可靠的.
关键词:
中孔氧化硅
,
铬/SBA-16催化剂
,
苯羟基化
,
苯酚
,
响应曲面分析法
詹望成
,
吕勇军
,
杨玲
,
郭杨龙
,
王艳芹
,
郭耘
,
卢冠忠
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60156-X
采用直接共聚法合成表面含有乙烯基的具有立方相Ia3d结构的介孔硅分子筛(V-ClMS)，然后对乙烯基团进行环氧化制备得到表面环氧基功能化的介孔硅分子筛(E-CIMS)，采用X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、热重分析和13C固体核磁共振对制备的介孔硅分子筛进行了表征。结果表明，表面含有乙烯基的V-ClMS介孔硅分子筛能被一步成功合成，并易于发生环氧化而获得表面环氧基功能化的E-CIMS介孔硅分子筛。将E-CIMS介孔硅分子筛作为载体用于固定化青霉素G酰化酶(PGA)，研究了表面环氧基团对固定化PGA初活性和操作稳定性的影响。结果表明，随着表面环氧基团数量的增加，介孔硅分子筛孔径减小，表面疏水性增加，导致载酶量和初活性减小。但介孔硅分子筛表面适量的环氧基团能增强E-CIMS介孔硅分子筛与PGA之间的相互作用，从而提高固定化PGA的操作稳定性。
关键词:
直接共聚法
,
介孔硅分子筛
,
酶
,
固定化
,
青霉素酰化酶
彭永胜
,
冷文光
,
董彬
,
格日乐
,
段洪东
,
高艳安
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60310-7
采用自下而上方法制备了金-介孔二氧化硅复合纳米管，其中金纳米粒子作为催化剂嵌在介孔二氧化硅纳米管管壁内侧。金纳米颗粒的团聚、脱落和晶粒尺寸生长都可以被有效限制，而且催化剂负载量和尺寸大小均可实现简单控制。管壁中的介孔孔道、纳米管末端开口以及一维中空管道可以协同促进反应物扩散，从而提高4-硝基苯酚还原反应活性。循环实验证明这种复合纳米管催化剂具有良好的可重复使用性，而且在反应过程中未出现金纳米粒子脱落或团聚现象。
关键词:
金
,
介孔二氧化硅
,
纳米管
,
自下而上方法
,
催化剂
,
4-硝基苯酚还原
N. K. Renuka
,
K. Anas
,
C. U. Aniz
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60894-4
将V2O5, CeO2和CuO分散到提取自稻米壳的SBA-16上,考察了其催化CO氧化反应活性,并采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、程序升温还原和紫外漫反射光谱对所制催化剂进行了表征。结果表明,掺杂CuO的介孔氧化硅是一种有前景的催化剂,其CO转化率可达98%以上。
关键词:
稻米壳灰
,
介孔氧化硅
,
SBA-16
,
金属氧化物催化剂
,
一氧化碳氧化
张嘉熙
,
黄高伟
,
张琤
,
何群华
,
黄超
,
杨旭
,
宋慧宇
,
梁振兴
,
杜丽
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60603-2
以含巯基官能团有机硅烷修饰的介孔材料MCM-41和SBA-15为载体,采用浸渍-氢气还原法制备了高分散和高活性的负载型Pd催化剂.X射线衍射、N2吸附-脱附和透射电子显微镜表征结果显示,所制Pd催化剂Pd-SH-MCM-41和Pd-SH-SBA-15具有很好的长程有序结构、分布均匀的孔径、高比表面积及高度分散的Pd颗粒.苯酚加氢反应结果表明,以Pd-SH-MCM-41和Pd-SH-SBA-15为催化剂时,在80℃,1.0 MPa反应1h,苯酚转化率达99％以上,环己酮选择性为98％.它们的催化活性为商业Pd/C催化剂的5倍,Pd/MCM-41和Pd/SBA-15催化剂的3倍.这可归因于介孔材料表面修饰的巯基官能团对Pd的锚定作用,避免了Pd颗粒的团聚,使其高度分散在介孔材料上.
关键词:
介孔氧化硅
,
巯基修饰
,
钯
,
锚定
,
负载型催化剂
,
苯酚加氢
田永胜
,
王光辉
,
龙娟
,
崔佳伟
,
金伟
,
曾丹林
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62558-5
随着全球工业的快速发展,化石燃料的消耗量日益增加,从而导致有毒污染物的排放量随之增加.燃料油中的含硫化合物燃烧后会形成SOx.SOx排放到大气中会形成酸雨污染环境.因此,超清洁燃料的生产迫在眉睫.目前主要的脱硫工艺为加氢脱硫(HDS).HDS能够有效脱除燃油中的硫醚、硫醇和二硫化物等含硫化物,但对于芳香族硫化物及其衍生物(如苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等)的脱除效果较差,而且HDS需要在高温、高压且有合适催化剂存在的条件下进行反应.因此,开发操作简单、反应条件温和、能够高效脱除芳香族硫化物及其衍生物的脱硫工艺已成为目前研究的热点.催化氧化脱硫(CODS)能够在温和条件下高选择性脱除芳香族硫化物及其衍生物,作为HDS的有效补充,在深度脱硫领域的应用得到了广泛认可.目前适用于CODS的催化剂有分子筛、甲酸、过氧化物酶、氧化钼和杂多酸等.其中,含钼(VI)催化剂在CODS中表现出良好的性能,得到了广泛的研究和应用.在CODS中,催化剂载体同样起着重要作用.从实际应用角度出发,无定形二氧化硅在制备过程及经济性方面存在着不可替代的优势.到目前为止,无定形SiO2负载磷钼酸(HPMo)作为CODS催化剂的研究鲜有报道.本课题组以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为介孔模板剂,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,通过沉淀法直接合成了功能化含HPMo介孔复合材料HPMo-SiO2.采用XRD,FT-IR,31P-NMR和XPS等测试手段对所制备的材料进行了表征.结果表明,作为催化活性位点的钼以磷钼酸的形式存在,磷钼酸的Keggen结构在负载过程中没有遭到破坏,并且活性磷钼酸能够均匀分散在二氧化硅载体上.HPMo-SiO2的比表面积为365.0 m2/g,总孔容为1.237 cm3/g,平均孔径为12.91 nm.本文系统研究了模型油脱硫反应条件、催化剂循环使用次数及催化反应动力学.结果表明,HPMo-SiO2具有高效的脱硫活性,在反应温度为55oC,催化剂与模型油质量比为0.7%,反应时间为10 min的条件下,二苯并噻吩(DBT)脱除率可达100%;在反应温度为60oC,催化剂与模型油质量比为1.0%,反应时间为30 min的条件下,苯并噻吩(BT)脱除率可达100%.同等反应条件下,DBT的反应活性大于BT.DBT及BT的氧化脱除反应均符合表观一级动力学模型,且DBT脱除反应的表观活化能小于BT脱除反应.所制备的催化剂经过10次循环使用,DBT脱除率仍可以达到95.2%(BT为95.7%),说明所制备的HPMo-SiO2催化剂具有高活性和强稳定性.通过气质联用及微库仑仪对反应产物进行了分析,结果表明,BT和DBT的氧化产物分别为苯并噻吩砜(BTO2)和二苯并噻吩砜(DBTO2),且氧化产物全部被催化剂吸附,油品中没有含硫化合物的存在,因此不需要后续的氧化产物分离操作,提高了整个脱硫工艺的经济性,并且有效减少了分离操作带来的油品损失.
关键词:
介孔二氧化硅
,
磷钼酸
,
氧化脱硫
,
苯并噻吩
,
二苯并噻吩
张铭
,
朱文帅
,
李宏平
,
荀苏杭
,
李猛
,
李亚男
,
魏延臣
,
李华明
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61103-2
温和条件下,燃油深度脱硫一直是非常重要的研究课题.目前,加氢脱硫(HDS)是石油工业上广泛采用的脱硫技术,它能够有效脱除燃油中的硫醚、硫醇和等无机硫化物,但对于芳香族硫化物(如二苯并噻吩、4,6-二甲基二苯并噻吩等),则效果较差.对于上述有机硫化物的深度脱除,现有的加氢脱硫技术需要更为苛刻的反应条件,如高温、高压、高活性贵金属催化剂等,这势必导致燃油成本的大幅上升.因此,世界各国科学家都加强了高效非加氢脱硫方法的研究,主要包括氧化脱硫法、吸附脱硫法、萃取脱硫法和生物脱硫法等,其中氧化脱硫法是一种公认的具有应用前景的高效脱硫技术,该技术只需在常温常压下进行,可将含硫化合物氧化成其相应的砜类物质后,再用溶剂萃取法或吸附法除去.氧化脱硫反应中所涉及氧化剂有过氧化氢、有机过氧化物和氧气等.在这些氧化剂中,过氧化氢由于其活性高,在氧化反应后的副产物只有水,而被广泛研究.
离子液体作为一种低温熔融盐,因其独特的理化性质,如无蒸气压、低毒性、良好的溶解性以及结构可调等,受到了广泛的关注.其中,功能化多酸基离子液体不仅具备离子液体的特点,还具备多金属氧酸盐的优势,已被用于燃油的均相氧化脱硫过程中.但是,此过程中离子液体往往用量较大,催化剂难于回收和循环利用,氧化剂用量较大,阻碍其在工业中的应用.为了克服上述缺点,本课题组以多酸基离子液体[C16mim]3PW12O40和正硅酸四乙酯为原料通过溶胶-凝胶法直接合成了一系列含钨功能化介孔复合材料 W-SiO2,其中咪唑型阳离子作为介孔模板剂,而多酸阴离子作为金属源.采用 XRD, IR, Raman, BET, DRS, TEM等测试手段对所合成的材料进行了表征.结果表明,钨活性物种是以氧化钨的形式存在,并且能够均匀地分散在载体二氧化硅上,所合成的材料比表面积为513–743 m2/g,孔体积为0.37–0.50 cm3/g,孔径为2.91–3.20 nm.将所合成的材料 W-SiO2-20应用于燃油氧化脱硫反应(过程中无需有机溶剂),结果表明,所合成的复合材料既能作为吸附剂来吸附有机硫化物,又能作为催化剂来活化过氧化氢以氧化有机硫化物.在最优条件(反应温度60oC, O/S摩尔比为2.5,反应时间40 min)下,二苯并噻吩脱除率可100%,而且反应体系易于循环使用,7次循环后脱硫率无明显降低.此外,还考察了复合材料在相同条件下对于不同硫化物的脱除效果,结果表明,反应活性顺序为4,6-DMDBT＞ DBT＞ BT＞ DT.
关键词:
多相氧化脱硫
,
氧化钨
,
介孔二氧化硅
,
一锅法合成
,
有机硫化物
