柠檬酸络合法制备NiO-CeO_2-TiO_2复合氧化物及其在甲烷部分氧化反应中的应用

采用柠檬酸络合法制备了NiO-CeO2-TiO2复合氧化物并将其用于甲烷部分氧化反应,考察了柠檬酸加入量、Ce/Ti原子比、焙烧温度和镍组分含量对催化剂活性的影响. 结果表明,NiO-CeO2-TiO2对甲烷部分氧化反应具有很高的活性和稳定性. 在原料气体积组成为20%CH4, 10%O2和70%N2, GHSV=55 200 ml/(g·h), 反应温度在650～850 ℃范围内, 700 ℃焙烧的10%NiO-Ce0.50Ti0.50O2催化剂具有最高的CH4转化率和H2选择性, 750 ℃下经50 h连续测试后,其活性和选择性仍保持在较高水平. 催化剂的XRD和TPR表征结果说明NiO处于高分散状态; 在NiO-TiO2催化剂中, NiO与TiO2发生固相反应并以NiTiO3形式存在,而NiTiO3比与载体发生相互作用的表面NiO难还原; 加入CeO2可以形成Ce-Ti-O固溶体,对NiO和TiO2的固相反应有抑制作用,有利于提高催化剂的中低温反应活性,同时NiTiO3对甲烷部分氧化反应也具有催化活性.

1-丁烯低聚反应SO42--ZrO2/γ-Al2O3催化剂的研究

通过浸渍法制备SO4^2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,用于催化1-丁烯低聚反应,考察了活性组分的负载量对催化剂酸性影响及对1-丁烯低聚反应性能的影响。SO4^2-负载量为2.10 mmol/g (γ-Al2O3)、Zr负载量为0.49 mmol/g,500℃焙烧的SO4^2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,1-丁烯转化率可达到92%,产物以二聚体为主,选择性为78.26%,三聚体选择性为21.33%。SO4^2-与Zr的物质的量之比在2~4之间, 1-丁烯转化率高。并采用孔隙比表面积分析仪、NH3-TPD对催化剂进行表征。结果表明SO4^2-、Zr与γ-Al2O3的相互作用对酸性有一定影响,在一定的酸量、适量的弱酸中心和较强酸中心相互作用下,有良好的催化活性和选择性。

负载Al2(SO4)3型催化剂对1-丁烯齐聚反应的影响

通过等体积浸渍法在载体表面负载不同组分制备了不同酸型和酸强分布的催化剂,探讨负载型固体酸催化剂不同酸型和酸强分布对1-丁烯齐聚反应的影响。结果表明,催化剂的催化性能与其酸量分布和酸型有密切关联。Al2(SO4)3的负载量对催化剂酸量分布产生一定影响,差异主要体现在中强酸位,且中强酸位是此反应的活性酸位。当Al2(SO4)3负载量为0.667 mmol/g时,Al2(SO4)3/γ-Al2O3催化剂的催化效率最高为76.9%。催化剂的NH3-TPD和X射线衍射表征结果表明,催化剂的活性物质为硫酸铝,1-丁烯齐聚反应催化剂的活性需要L酸与B酸的共同作用。

经由铜催化的串联反应高效合成异香豆素

邻溴苯甲酸与末端炔烃经由碘化亚铜/氨基酸催化的Sonogashira碳碳键偶联反应和随后的环化过程可以被用来方便地合成3-烷基取代的异香豆素.该串联反应在70℃下进行,条件温和,选择性好,催化剂廉价易得,后处理方便.同时我们发现带有不同官能团的邻溴苯甲酸和末端炔烃均可以发生正常的反应而无副产物生成,因此,本方法是一个高效而普适性强的合成异香豆素的新途径,可望在合成带有这种结构的功能分子的过程中得到应用.

Ni-^int Alx催化剂的化学合成及萘选择加氢性能

非(类)金属掺杂金属形成金属间隙或金属间化合物是一种设计高效、高选择性催化剂的重要手段.我们以萘基锂为强还原剂,NiCl_2与AlCl_3为原料,在室温下化学合成了Ni-^(int)Al_x纳米催化剂,并采用pXRD、N_2物理吸附、XPS、TEM、H_2-TPR、H_2-TPD等手段对催化剂进行表征.以萘选择加氢为探针反应,结果显示Ni-^(int)Al_x催化剂对萘选择加氢制四氢萘具有高活性及单一选择性.其中Ni-^(int)Al_1催化剂具有比Ni样品更纯的FCC晶型,比Ni-^(int)Al_(1/3)更适宜的铝掺杂量,及比Ni-^(int)Al_3更适宜的活性组分含量.镍铝之间的电子效应在一定程度上可调变中间产物四氢萘的吸附性能,避免过度加氢,在优化条件下萘转化率和四氢萘选择性分别达97%和98%,铝可用作第二金属掺杂以提高金属位点的活性和对中间产物的选择性.