何圣超
,
费兆阳
,
李雷
,
孙博
,
冯新振
,
季伟捷
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60716-5
采用简便的“先核后壳”和“先壳后核”途径制备了M@SiO2 (M=Ag,Au,Pt)核壳结构.采用“先核后壳”途径时,金属内核可以控制在6-9 nm,粒径分布均匀,SiO2壳层织构可调.该途径制备过程简便,无需高速离心分离,可有效节约制备成本.由该途径制得的Au@mSiO2中纳米Au的热稳定性高,经550℃空气焙烧后仍能保持高的CO氧化性能(T100=235℃).由“先壳后核”途径制得的核壳结构内核金属粒子也可以控制在＜ 10nm,粒径分布均匀,且SiO2壳层孔隙率可以预调,即使在液相中也可有效消除对硝基苯酚反应物分子的扩散限制,并于室温下将其还原为对氨基苯酚.两种途径所得的核壳结构均呈高单分散态.使用含有不同有机官能团的硅源可对介孔SiO2壳层进行进一步改性,拓展应用领域,因而具有很好的潜在应用前景.
关键词:
核壳结构
,
银
,
金
,
铂
,
纳米粒子
,
二氧化硅
,
一氧化碳氧化
,
对硝基酚还原
Shirish S. Punde
,
Bruce J. Tatarchuk
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62749-9
开发室温CO氧化催化剂的主要挑战是CO自中毒和慢的表面动力学,同时湿气的存在也可导致催化剂失活.本文开发了高活性CeO2促进的Pt基催化剂4%Pt-12%CeO2/SiO2,用于室温湿气(湿度10%?90%,25°C)中CO氧化反应,在低CO浓度(<500 ppm)和高CO浓度(>2500 ppm)时,CO转化率高于99%.优化了催化剂制备变量,如Pt和CeO2负载量、CeO2沉积方法、CeO2和Pt前驱体的干燥和焙烧条件.采用CO/H2化学吸附、O2-H2滴定、X射线衍射和BET比表面积测定表征了催化剂的表面特性,并将其与催化剂活性相关联.结果表明,CeO2沉积方法对催化剂活性影响显著,当用浸渍法沉积CeO2时,所得催化剂的反应速率(5.77μmol/g/s)比用沉积沉淀法(1.96μmol g?1 s?1)或CeO2嫁接法(1.31μmol g?1 s?1)制得催化剂的高3倍.O2-H2滴定结果表明,当用浸渍法沉积CeO2时,CeO2和Pt的紧密结合导致了催化剂的高活性.催化剂载体的选择也非常重要,硅胶负载的催化剂活性(5.77μmol g?1 s?1)是氧化铝负载的(1.05μmol g?1 s?1)5倍.当反应受内扩散控制时,催化剂载体的粒径和孔结构影响非常大.另外,CeO2和Pt前驱体的干燥和焙烧条件对催化剂活性的影响至关重要.当Pt和CeO2含量分别大于2.5和15 wt%时,所得催化剂在室温条件下活性高(TOF>0.02 s?1),稳定性好(反应15 h,CO转化率≥99%).
关键词:
一氧化碳氧化
,
催化剂
,
铂
,
二氧化铈
,
二氧化硅
,
前驱体
,
氢氧滴定
,
化学吸附
,
程序升温还原
S.A.Abo-El-Enein
,
F.I.El-Hosiny
,
E.El-Shimy
,
T.A.Osman
材料科学技术（英文）
The hydrothermal reactivity of silica sand was studied using cement kiln dust (CKD) as an activator in addition to the Portland cement fraction of El-Karnak cement (a blend of ordinary Portland cement and ground sand). Autoclaved El-Karnak cement pastes were studied at pressures of 0.507, 1.013 and 1.520 MPa of saturated steam with respect to their compressive strength, kinetics of hydrothermal reaction and the phase composition of the formed hydrates. The role of CKD in affecting the physicochemical and mechanical properties of El-Karnak cement pastes was studied by autoclaving of several pastes containing 5, 7.5, 10 and 20% CKD at a pressure of 1.013 MPa of saturated steam. CKD was added either as a raw CKD (unwashed) or after washing with water (washed CKD). The results of these physicochemical studies obtained could be related as much as possible to the role of CKD (raw or washed) in affecting the hydrothermal reactivity of silica sand in El-Karnak cement pastes.
关键词:
Blended cement
,
null
,
null
,
null
张兴华
,
张琦
,
陈伦刚
,
徐莹
,
王铁军
,
马隆龙
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60733-5
采用化学沉淀法合成了SiO2-ZrO2复合氧化物载体，并以浸渍法制备了Ni/SiO2-ZrO2双功能催化剂，考察了焙烧温度对催化剂结构及其催化愈创木酚加氢脱氧制环己烷性能的影响.结果表明，经500°C焙烧催化剂的加氢脱氧活性最高，在Ni金属中心和SiO2-ZrO2载体材料的协同作用下，愈创木酚转化率为100%，环己烷选择性为96.8%.对催化剂进行N2物理吸附、H2化学吸附、X射线衍射分析、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附与Raman光谱等表征后发现，合成的SiO2-ZrO2为无定形的酸碱两性氧化物；经500°C焙烧的催化剂样品的有效比表面积和孔体积均明显增大，表面酸量最多，硝酸镍分解成小颗粒的NiO较易被H2还原，这些特性是该催化剂样品具有高效加氢脱氧活性的原因.
关键词:
镍
,
氧化硅
,
氧化锆
,
焙烧温度
,
愈创木酚
,
加氢脱氧
,
环己烷
张华
,
付罗岭
,
钟红敏
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60657-3
利用接枝方式将2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPO)固载到SPE柱填料硅胶上制备了功能化硅胶,其吸附NOx应用于催化醇的选择性氧化反应中.并利用元素分析、红外光谱、N2吸附-脱附和NOx程序升温脱附对催化剂进行了考察.结果表明,所制备催化剂中TEMPO固载量为0.292mmol/g,NOx吸附量为0.749 mmol/g;常温常压下1 mmol芳香醇在0.5 g该催化剂作用下进行选择性氧化反应2 h,原料转化率和产物选择性均高达99％.该催化剂提高了醇分子在孔道内部与TEMPO和NOx接触几率,促进了反应进行,根据反应现象,对该体系催化机理进行了推测.
关键词:
硅胶
,
四甲基哌啶酮
,
氮氧化物
,
多相催化
,
醇氧化
吴自力
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60082-6
探究负载金属氧化物的结构是确立催化剂结构和催化性能之间相互关系的首要条件。在众多表征技术中,多波长拉曼光谱结合了共振拉曼和由不同波长激发的非共振拉曼,不仅在识别负载金属氧化物团簇的结构,而且在定量方面已经成为强有力的工具。本文以两个负载氧化钒体系(VOx/SiO2, VOx/CeO2)为例,阐述了如何利用该技术研究活性氧化物团簇的多相结构,并理解氧化物团簇和载体之间复杂的相互作用。由多波长拉曼光谱得到的定性和定量信息能为设计更有效的负载金属氧化物催化剂提供基本的依据。
关键词:
多波长
,
拉曼光谱
,
共振拉曼
,
氧化钒
,
二氧化硅
,
二氧化铈
程俊梅
,
张萍
,
于广水
,
赵树高
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.06.016
在比表面积相近的情况下,探讨白炭黑(Z125)及碳黑(N234)对天然橡胶(NR)和溶聚丁苯橡胶(S-SBR)硫化胶的抗割口增长能力及动态力学性能的影响.结果表明,Z125和N234对NR和S-SBR两种硫化胶的增强效果相差不大;NR硫化胶的抗割口增长能力明显好于S-SBR硫化胶;NR中填充Z125的抗割口增长能力好于N234且随疲劳次数的增加Z125的优势更加明显,而S-SBR中填充N234的抗割口增长能力好于Z125且两者的抗割口增长速率基本不随疲劳次数的增加而改变;Z125使NR和S-SBR硫化胶在0℃和70℃下的tanδ值分别低于N234增强相应硫化胶.
关键词:
NR
,
S-SBR
,
白炭黑
,
炭黑
,
动态力学性能
,
抗割口增长能力
刘佳
,
严丽
,
姜淼
,
李存耀
,
丁云杰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61019-1
烯烃氢甲酰化反应产物醛是生产多种有机化合物的重要中间体,具有重要的工业价值.均相催化剂具有反应条件温和及催化效率高的优点,因而成为工业应用的主要催化体系,但催化剂分离复杂且昂贵.多相催化剂具有易分离和易回收的优点,但在氢甲酰化反应中的活性和选择性较低,因而大大阻碍了其在工业上的应用.为了得到兼具两种催化剂优点的新型催化剂,人们进行了数十年的研究,均相催化剂多相化便是其中一个研究热点.实现该策略最常用的一个方法是将均相催化剂固载到载体上,以此来达到催化剂易从反应物及产物中分离,同时保有高活性高选择性的目的.通过化学键将金属配合物的配体键合到载体上已经取得了一定的成功,但依然存在着活性组分流失和催化剂失活的问题.本课题组开发了一种锚合膦配体修饰的Rh/SiO2新型催化剂,在乙烯氢甲酰化反应中表现出卓越的稳定性,反应1000 h后依然没有出现活性下降和组分流失的现象,这是因为配体和活性金属同时被固载在载体SiO2上.但是由于配体和活性金属都不能自由移动,很多配体不能与金属原子有效接触,起不到配位效应,因而催化剂活性仍不够高.因此,为了提高锚合膦配体修饰的Rh/SiO2催化剂的活性,我们合成了具有较长链长的膦DPPPTS,并与商业购买的链长较短的膦DPPETS做对比,研究锚合膦配体链长和催化剂活性的关系.使用N2物理吸附、原位红外光谱(FT-IR)和固体31P核磁共振(NMR)等探讨了膦配体链长影响催化性能的原因.固定床上乙烯氢甲酰化反应结果表明,当膦配体的链长增长一个亚甲基长度后,反应稳定后催化剂的活性提高了一倍以上. N2物理吸附实验表明,延长配体的链长对催化剂结构性质的影响不大,因而也不会改变反应时的传质.催化剂吸附合成气(CO：H2=1：1)的原位FT-IR结果表明,不同链长膦配体修饰的Rh/SiO2催化剂上均原位生成了类似于用于均相氢甲酰化反应的Wilkinson型催化剂的活性物种HRh(CO)2(DPPPTS)2[或HRh(CO)2(DPPETS)2],以及吸附在Rh上的线式CO.这两种吸附物种均利于氢甲酰化反应的进行,其中以前者活性更好.从原位FT-IR结果同样看出,锚合链长较长的膦配体的催化剂(DPPPTS-Rh/SiO2)上原位生成的活性物种量更多,因而催化活性更高.固体31P NMR结果表明,催化剂上的膦以自由态的膦(高场峰β)和与Rh配位的膦(低场峰α)两种形式存在.α峰面积和β峰面积之比(r)越高代表与Rh配位的膦配体占总膦量的比例越高.发现DPPPTS-Rh/SiO2催化剂的r值(1.31)高于DPPETS-Rh/SiO2催化剂(1.05),即前者与Rh配位生成活性物种的膦配体的比例更高.结合原位FT-IR和固体31P NMR的结果可知,链长较长的DPPPTS更容易与Rh配位,从而生成更多的铑膦配合物活性物种,因而催化剂活性更高.因此,增长锚合膦配体的链长有助于提高其修饰的Rh/SiO2催化剂的活性.
关键词:
锚合膦
,
链长
,
铑
,
硅胶
,
氢甲酰化
