预热处理温度对Ag-NH_(3)/SBA-15催化剂表面Ag物种形成及其催化性能的影响

采用浸渍法将有序介孔分子筛SBA-15浸渍于银氨溶液中制备催化剂前驱体,然后在不同预热处理温度下制备了Ag-NH_(3)/SBA-15系列催化剂样品,并考察了其催化草酸二甲酯(DMO)加氢制备乙醇酸甲酯(MG)的反应性能。结果表明:控制适当的预热处理温度(如623 K)有利于生成更多能与硅羟基形成Ag—O—Si键的Ag 2O颗粒,从而抑制Ag物种的团聚,提高表面Ag物种分散度,还有利于形成更多带部分正电荷的Ag^(δ+)活性位,使H_(2)分子更容易被活化,进而提高Ag-NH_(3)/SBA-15催化剂的活性;在温度为483 K、压力为2.0 MPa、H_(2)/DMO摩尔比为100、液时质量空速(MHSV)为1.4 h^(-1)的反应条件下,Ag-NH_(3)/SBA-15-623K催化剂作用下DMO的加氢转化率为97.9%、MG的选择性和收率分别为94.9%和92.9%。

分子氧气相环氧化丙烯反应的Ag-Cu-Cl/BaCO_3催化剂:Cu和Cl负载量的影响（英文）

环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工中间体,可以用来生产聚氨酯、丙二醇和表面活性剂等化工产品,具有很高的工业应用价值.然而,目前PO的生产工艺仍然存在着环境污染、副产物、原料经济性等不足之处.考虑到环保、技术、资金等关键性问题,丙烯气相环氧化工艺是PO生产工艺未来的发展方向,利用分子氧作为氧化剂的丙烯气相环氧化反应是最理想、原子经济性最高的反应,也是当今催化界最具挑战性的课题之一.研究报道Ag基催化剂和Cu基催化剂催化丙烯气相环氧化反应可得到较好的催化性能.尽管Ag催化剂催化乙烯氧化制环氧乙烷反应已成功实现工业化,但是Ag催化剂催化丙烯环氧化反应得到的PO选择性低于10%,这是由于丙烯比乙烯多出的甲基中的α-H受双键影响变得非常活泼,C-H键易断裂,导致丙烯容易发生完全氧化反应生成CO_2.因此,研究报道采用不同助剂对Ag催化剂进行改性以提高Ag基催化剂的催化性能.我们在前期研究中制备了Ag-CuCl_2/BaCO_3催化剂,当CuCl_2的负载量为0.036 wt%Cu和0.040 wt%Cl时,催化剂具有最优的催化性能,可以得到1.3%的丙烯转化率和71.2%的PO选择性.适量CuCl_2的改性使得催化剂表面吸附分子氧物种,同时抑制原子氧物种的形成,从而提高PO选择性.但是CuCl_2作为前驱体有一个不足之处,就是引入的Cu和Cl的比例是恒定的,不可调节.因此,我们以Cu(NO_3)_2和NH4Cl作为Cu和Cl的前驱体,采用还原-沉积-等体积浸渍法制备Ag-Cu-Cl/BaCO_3催化剂,分别通过调节Cu和Cl的负载量来进一步提高Ag-Cu-Cl/BaCO_3催化剂的催化性能,采用粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和氧气程序升温脱附(O2-TPD)等表征手段来研究催化剂中Cu和Cl的作用.研究发现,Cl负载量的提高更容易导致大尺寸Ag颗粒的形成,而Cu负载量的提高对Ag颗粒尺寸影响不大.适当的Cl负载量可抑制氧气在催化剂表面解离吸附形成原子氧物种,从而抑制了丙烯的完全氧化,提高PO选择性.过高的Cl负载量会导致催化剂发生Cl中毒,从而降低了催化性能.适当的Cu负载量有利于丙烯气相环氧化反应生成PO,但当Cu负载量过高时容易导致Cu物种发生聚集,更多原子氧物种吸附于Ag颗粒表面,有利于丙烯完全氧化反应生成CO_2,降低了PO选择性.适当的Cu和Cl负载量使得催化剂表面吸附的分子氧物种和原子氧物种达到平衡,有利于丙烯气相环氧化反应.当Cu和Cl负载量分别为0.036 wt%和0.060 wt%时,Ag-Cu-Cl/BaCO_3催化剂具有最优的催化性能,在200 ℃,0.1MPa,3000 h^(-1)反应条件下可得到1.2%的丙烯转化率和83.7%的PO选择性.

可生物降解聚酯单体乙醇酸甲酯的催化合成研究进展

生物降解塑料是指一类可在自然界存在的微生物和藻类作用下进行降解的塑料.理想的生物降解塑料是一种具有优良使用性能,废弃后可被环境微生物完全分解,最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料.乙醇酸甲酯经缩聚反应可制得新一代生物降解塑料聚乙醇酸,而合成气(CO和H 2混合气)转化的草酸二甲酯选择性加氢可实现乙醇酸甲酯的大规模制备.鉴于我国富煤的能源结构、国际原油市场的变幻波动以及环保要求提高等因素,开发煤基合成气化学路线的可降解塑料单体乙醇酸甲酯的生产技术不仅符合国家层面的战略技术需求,也适应绿色化学发展的理念,同时极具商业价值.本文概述了国内外催化合成可降解塑料单体乙醇酸甲酯的最新进展,重点讨论了基于我国日渐成熟的“煤制乙二醇”技术路线中催化合成乙醇酸甲酯的研究现状,并展望该体系中可能存在的问题和可期的发展趋势.

选择性催化氧化含氨废气为氮气的研究进展

氨气作为一种有毒有害气体,排放到大气中会对人体健康和生态环境产生重要的危害.选择性催化氧化技术是一种高效且有潜力的氨气处理技术,将NH3直接转化为N2和H2O,是当前大气污染控制领域研究的热点,受到人们越来越多的关注.本文重点介绍了Ag基催化剂、Cu基催化剂在氨氧化反应中的研究进展.首先综述了载体效应、元素/氧化物掺杂、气氛预处理对Ag基催化剂的影响,负载型和复合型Cu基催化剂以及整体型催化剂的催化性能及其影响因素.然后阐述了催化剂上催化氧化NH3的反应机理,包括NH-HNO机理、N2H4机理以及iSCR机理,介绍了基于iSCR机理设计的双功能催化剂的研究进展.最后对Ag基和Cu基催化剂的研究方向和发展趋势进行了展望.