磁性花生壳负载钯催化剂的制备及催化氨硼烷释氢性能

以高锰酸钾改性后的花生壳为原料,通过共沉淀法制备了磁性花生壳(PSK-Fe_3O_4)复合材料,并以其为载体制备了磁性花生壳负载钯催化剂(Pd/PSK-Fe_3O_4).以XRD、FT-IR、TEM、XPS、TG等表征手段对该催化剂进行了表征,并将其应用于催化氨硼烷水解释氢.结果表明:Pd/PSK-Fe_3O_4催化剂在催化氨硼烷水解反应中表现出较好的催化活性,其转换频率(TOF)为6.7 mol_(H2)·mol_(Pd)^(-1)·min^(-1),表观活化能(E_(app))为28.0 kJ mol^(-1).Pd/PSK-Fe_3O_4催化氨硼烷水解释氢反应对于催化剂浓度和氨硼烷浓度的反应级数分别为一级和零级.此外,循环实验表明该催化剂具有较好的循环稳定性.

磁性纳米负载催化剂在氮杂环合成上的应用研究新进展

磁性纳米负载催化剂是一种以磁性纳米粒子为磁核,二氧化硅等为磁基体保护材料,并在二氧化硅等表面负载各种化合物以实现官能团化而得到的新型催化剂,它不仅具有催化特性,还具有独特的磁响应性.磁性纳米负载催化剂在外加磁场的作用下能与反应物和产物分离,实现了催化剂的回收与重复利用,在工业生产得以连续化的同时,也降低了生产成本.介绍了磁性纳米负载催化剂的性质与分类,综述了近几年磁性纳米负载催化剂在6类重要的氮杂环化合物合成领域的应用,探讨了未来的磁性纳米负载催化剂的发展方向.

Fe_3O_4负载催化剂上双环戊二烯氢甲酰化

采用共沉淀法制备系列铁磁性氧化物负载的钴、铑及钴铑双金属催化剂。研究以三苯基膦改性的Co/Fe3O4、Rh/Fe3O4和Co-Rh/Fe3O4催化剂对双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛的催化性能,并对催化剂进行XRD、FT-IR和TPR等表征。结果表明,Co-Rh/Fe3O4催化剂对双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛具有最高的选择性。双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛的过程与反应压力、催化剂与双环戊二烯的质量比、反应温度和溶剂的种类有关。增加催化剂与双环戊二烯质量比和升高温度及压力有利于双环戊二烯的转化和三环癸烷二甲醛选择性,采用极性相对较小的溶剂有利于三环癸烷二甲醛的形成。催化剂重复使用5次,催化活性几乎不变。在催化剂与双环戊二烯质量比为2∶15、Rh的负载量为1∶100、反应温度140℃、反应压力7 MPa和反应时间5 h条件下,双环戊二烯转化率达99%以上,三环癸烷二甲醛选择性达60%以上,进一步延长反应时间至12 h,三环癸烷二甲醛选择性超过90%。

磁性颗粒负载磺酸功能化离子液体催化纤维素水解的研究

采用化学修饰法将磺酸功能化离子液体[SO_3H-(CH_2)_3-HIM][HSO_4]负载在磁性纳米颗粒Fe_3O_4表面,制备了一种磁性颗粒负载磺酸催化剂Fe_3O_4@SiO_2-IL,并将Fe_3O_4@SiO_2-IL用于催化纤维素水解反应。采用FT-IR和TEM对催化剂进行了表征,并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和水用量对纤维素水解还原糖产率的影响。Fe_3O_4@SiO_2-IL样品在FT-IR光谱中的—SO3H吸收峰和咪唑环的峰,说明离子液体被成功地负载到Fe_3O_4@SiO_2表面;TEM分析显示,Fe_3O_4磁核的颗粒大小约为250 nm,经过包裹和离子液体修饰的磁性颗粒表面并无明显变化。当纤维素用量为0.1 g,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)的用量为2.0g,磁性催化剂用量为0.2g,水用量为0.2g,反应温度100℃,反应时间40 min时,纤维素水解还原糖产率可达52.5%,并且磁性催化剂具有较好的磁性分离性能和重复使用性能,重复使用5次后,纤维素水解还原糖产率并无明显降低。

磁稳定床羰基化合成碳酸二苯酯的冷模实验

以磁性催化剂Pd/La0.5Pb0.5MnO3为固相、N2为气相、纯水为液相在磁稳定床上进行冷模实验,探索磁稳定床的流动特性,为磁稳定床氧化羰基化合成碳酸二苯酯提供数据。考察了不同操作条件对固相催化剂在磁稳定床中流化状态的影响,并通过流体力学软件FLUENT对实验进行计算模拟。结果表明:催化剂可以在流化床中达到完全流化状态,且起始流化速度随液体流速增大、外加磁场强度的增大及分布板开孔率减小而增大,床层高度随气相流速和液相流速减小而减小,随磁场强度的减小而增大,固相分布随床层高度减小而趋于密集,在实验气相流速范围内,床层的平均气相含率与气体流速基本呈直线上升关系。FLUENT软件模拟结果与实验过程完全吻合。