Inhibiting effect of tungstic compounds on glucose hydrogenation over Ru/C catalyst

The effect of acid component including various conventional acids and tungstic compounds on glucose hydrogenation over a series of binary catalyst system containing Ru/C catalyst was investigated. The results showed that HC1, H2SO4, H3BO3, H3PO4, and HNO3 had negligible effect, while all the tungstic compounds imposed inhibiting effects on the hydrogenation of glucose over Ru/C catalyst, and the suppressing effect followed the order of H2WO4〉HPW〉WO3〉AMT〉HSiW. This order is the same as the order of ethylene glycol （EG） yields in the one-pot conversion of glucose to EG, suggesting the important role of competition between glucose hydrogenation and retro-aldol condensation in controlling the selectivity of EG.

高活性Pd-Bi/C催化剂催化氧化葡萄糖机理的研究

本工作研制出的高活性、高选择的Pd_Bi/C催化剂 ,用于催化氧化葡萄糖可使葡萄糖酸钠的产率达98%以上 ,选择性高达99.8%。

一种葡萄糖氧化的高效催化剂-Pd-Bi/C

研究了Pd－Bi／C催化剂的合成，Pd－Bi/C催化氧化葡萄糖的性能。结果表明：Pd-Bi/C催化剂催化葡萄糖的产率可达97％以上，选择性可达99％，且重复使用7次后，其产率及选择性仍然基本不变。另外发现：Pd－Bi/C催化剂中，最佳Bi/Pd（mol/mol）比为0．300－0．325。

有机助剂对葡萄糖加氢反应中Ru/C催化剂的影响

考察了Ru/C催化剂制备过程中加入有机助剂对葡萄糖加氢反应活性、制备重现性和使用稳定性的影响.利用分光光度法考察了RuCl3在活性炭上的吸附量和吸附强度,并通过程序升温还原(TPR)技术,考察Ru/C催化剂的表面还原性质,探讨了Ru/C催化剂表面性能与催化剂活性的关联规律.结果表明,加入有机助剂不仅能增加Ru的吸附量和吸附强度,改善催化剂的表面性能,并明显提高了催化剂的活性、稳定性和制备重现性.

Pd-Co/C催化剂上葡萄糖的催化氧化反应

以活性炭作为载体 ,制备了 Pd/C、Pd-Co/C催化剂。活性评价结果表明 ,在 Pd-Co/C催化剂上反应3 h后 ,葡萄糖的转化率达 92 % ,选择性为 94% ,较 Pd/C催化剂的活性和选择性有显著提高。BET和 XPS表征结果表明 ,Pd-Co/C催化剂的良好催化活性和选择性是由于 Co的添加及焙烧过程改变了 Pd/C催化剂的表面组成及结构 ,提高了 Pd的还原能力有关。

液相还原法制备新型Ru/C催化剂的研究

用正交实验考察了溶液温度、pH值、搅拌速度等因素对催化剂吸附量的影响规律,并据此用浸渍及甲醛还原法制备了系列Ru/C催化剂,在0.5MPa、120℃下测得葡萄糖加氢生成山梨醇的催化活性、山梨醇选择性和催化剂的稳定性。并运用程序升温还原TPR(temperature programmed reduction)技术研究了催化剂的表面还原性质。结果表明:钌的负载量对Ru/C催化剂的性能影响较大,钌负载量为5%时,制得的催化剂具有较佳的各项性能。钌的负载量越少时,负载钌的分散度越高,钌与载体间作用力越强,催化剂的还原温度越高。同时,随着含钌量的增加,催化剂的还原峰发生明显的变化,负载量为5%时出现了明显的肩峰,化学吸附是催化活性的主要来源。

Pd/C催化剂上葡萄糖催化氧化反应

以活性炭作载体,制备了Pd/C催化剂,通过活性评价实验,考察了催化剂的制备条件对催化剂性能的影响,同时探讨了反应的工艺条件。结果表明,葡萄糖催化氧化反应适宜温度为333K。以空气鼓泡作为反应体系的混合方式,能有效地增大气泡与溶液和催化剂的接触,降低了反应物种的相间传质阻力,使得催化剂的性能得以充分发挥。在此反应条件下,用H2还原的2%Pd/C催化剂显示出较好的催化活性,反应4h后,葡萄糖的转化率达91 6%,产物选择性为89%。

葡萄糖加氢制山梨醇Ru/C催化剂的活性及TPR研究

用浸渍及甲醛还原法制备了系列Ru/C催化剂,在0.5 MPa、120℃下测得葡萄糖加氢制山梨醇的催化活性.运用程序升温还原TPR(temperature programmed reduction)技术,研究了不同制备方法、钌负载量的Ru/C催化剂的表面还原性质,并将结果与葡萄糖加氢制山梨醇的活性相关联.结果表明,在催化剂制备过程中,有机助剂的加入,使得钌与活性炭载体之间的作用力增强,催化剂的还原温度从89℃升高至104℃.钌负载量的不同,催化剂表面性质存在较大差异,致使催化剂的活性和还原性发生明显变化,含钌量为5%(W/W)的催化剂活性最高.

葡萄糖催化氧化反应用Pd-Co/C催化剂的XPS研究

活性炭为载体 ,制备了 Pd/ C、Pd- Co/ C催化剂 ,并进行了活性评价和 XPS表征。在 Pd- Co/ C催化剂上反应 3h后 ,葡萄糖的转化率达 92 %,选择性为 94 %,较 Pd/ C催化剂有显著提高。 Co的添加及焙烧过程改变了 Pd/ C催化剂的表面组成及结构 ,提高了贵金属 Pd在催化剂表面的分散程度 ,有利于 Pd的还原 ,使 Pd- Co/ C催化剂表现出良好的催化活性和选择性。

葡萄糖氢化制山梨醇Ru/C催化剂的研究

首先用正交实验考察了溶液温度、pH值、搅拌速率等因素对葡萄糖氢化制山梨醇Ru/C催化剂吸附量的影响规律,并据此用浸渍及甲醛还原法制备了系列Ru/C催化剂,在0.5 MPa和120℃测得葡萄糖加氢生成山梨醇的催化活性、山梨醇选择性和催化剂的稳定性。结果表明,钌的负载量对Ru/C催化剂的性能影响较大,负载钌质量分数为5%时,制得的催化剂具有较佳的性能。

Co改性Pd/C催化的葡萄糖催化氧化反应

以活性炭为载体,制备了Pd/C,Pd Co/C催化剂.活性评价结果表明,Pd Co/C催化剂显示出良好的催化性能,反应4h后,葡萄糖的转化率达98.8%,较Pd/C催化剂的活性有显著的提高.BET,XRD表征结果也表明,Co的添加及焙烧过程,使载体由无定形结构转变为晶型结构,且比表面积和微孔容积均有所增加,既提高了Pd的表面分散度,又增大了Pd在催化剂表面的裸露程度,从而使Pd Co/C催化剂表现出良好的催化性能.

超临界流体技术制备Ru/C催化剂的研究

以活性炭为载体、氯化钌为活性前驱体,采用超临界CO2流体沉积技术制备了Ru/C催化剂,用葡萄糖加氢生产山梨醇反应考察催化剂的催化活性。用正交实验考察了温度、CO2的量和还原剂KBH4的量等因素对制备Ru/C催化剂催化活性的影响规律;用红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对Ru/C催化剂样品进行了结构表征。结果表明:制备温度对Ru/C催化剂的性能影响较大,Ru/C催化剂制备的最优工艺为:颗粒炭为0.6000 g,RuCl3为0.1000 g,助溶剂甲醇的量为0.5 mL,温度为60℃,充CO2量为40 mL,还原剂KBH4的量为0.10 g。最佳催化剂的催化活性为28.3 mmol/(min.g),是传统制备催化剂的1.89倍;RuCl3与颗粒C的结合不是简单的物理粘合,而是发生了一定的化学作用,形成的Ru/C催化剂保持了炭颗粒原有的表面结构形貌,负载的钌分布十分均匀。

Pd—Bi/C催化剂选择性氧化葡萄糖醛基的研究

本文研制了一种氧化葡萄糖醛基成葡萄糖酸盐的高选择性催化剂—Pd-Bi/c双金属负载型催化剂。在本文的制备条件下,该催化剂能在常压低温下使葡萄糖醛基氧化的选择性达到了97.9％,且产率达到90％以上。催化剂可重复使用10次以上。

以醋酸钌为前驱体的Ru/C催化剂在葡萄糖加氢制取山梨醇反应中活性的研究

以醋酸钌为前驱体,用浸渍还原法制备Ru/C催化剂,以常压下葡萄糖加氢制取山梨醇的反应评价其活性,并用透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射对其进行表征,研究了活性碳类型、温度、浸渍和还原时间、pH值、不同前驱体及有机助剂的加入等因素对Ru/C催化剂活性的影响。结果表明,适当的活性碳粒度、大的比表面和孔容有利于Ru粒子在活性碳表面均匀分布,提高催化活性。80～90℃的温度,8～10h的浸渍时间,6～8h还原时间及7～8的pH值有利于Ru粒子在活性碳载体上形成高分散、高活性的Ru/C催化剂。加入有机助剂使催化剂活性明显高于没有加入有机助剂的催化剂。不同的前驱体对Ru/C催化剂在该反应中的催化活性有较大的影响,醋酸钌是一种制备Ru/C催化剂较好的前驱体。

葡萄糖基水热炭构建Co―N―C催化剂及其硝基苯催化加氢反应性能

硝基苯选择性加氢反应是生产苯胺的重要方法,其关键在于开发一种具有高效选择性且低成本的绿色催化剂。本文基于葡萄糖水热炭化得到水热炭前驱体,结合尿素和硝酸钴一步高温热解制备了一种高度分散的富含Co纳米颗粒的氮掺杂多孔炭材料,将其作为催化剂用于硝基苯加氢反应。详细研究了热解温度对催化剂结构和催化活性的影响,证实了催化活性主要受催化剂的比表面积、Co掺杂量及其Co-Nx配位效应的影响。结果表明,将含10%Co源制备的前驱体800℃热解得到的催化剂(Co@NCG-800)表现出优异的硝基苯催化加氢性能,在以异丙醇为溶剂、100℃和1 MPa氢压下反应2.5 h时可实现硝基苯的转化,苯胺选择性高达99%。催化剂循环使用6次后的硝基苯转化率和苯胺选择性几乎保持不变。优异的循环稳定性能可归因于多孔炭材料中的氮元素和Co纳米颗粒的强相互作用,同时磁性Co纳米颗粒使得催化剂具有较好的分离特性和重复使用性。

Pd/C催化剂对葡萄糖的还原胺化反应研究

采用Pd/C催化剂对葡萄糖的还原胺化反应进行了研究。在反应温度为90℃、起始氢压为1.5 MPa的条件下,反应3 h后可使葡萄糖基本转化。核磁共振表征结果显示产物的纯度很高。采用Pd/C催化剂进行葡萄糖的还原胺化反应,可简化反应工序,提高反应产物的品质,并且当反应溶剂中存在一定量的水时,不会对葡萄糖的转化率和产物的纯度产生太大的影响。

高分散的炭载Au纳米催化剂的制备、表征和催化活性

采用柠檬酸钠还原-胶体负载法,制备了高分散的炭载Au纳米催化剂,并以液相催化氧化葡萄糖为葡萄糖酸钠的反应评价了Au/C催化剂的活性.研究结果表明,金溶胶制备过程中柠檬酸钠的用量对粒子尺寸以及所获催化剂的催化活性有重要影响;催化剂在多次使用之后活性的降低可能是由于在活性炭表面金粒子活性位点上形成的Auδ+-Oδ-化合态减少的缘故.同时比较了制备的Au/C和商业Pd/C催化剂对葡萄糖的液相催化氧化反应,证明Au/C催化剂明显优于Pd/C催化剂.

活性炭负载的纳米金催化剂上葡萄糖氧化工艺

采用溶胶固定法制备了一系列的Au/C纳米催化剂,进行了透射电镜(TEM)表征,用于常压下以氧气为氧化剂碱性溶液中葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠,并对最佳的催化剂进行了反应条件影响考察。结果显示,使用溶胶固定法制备的质量分数为1%的Au/C催化效果最佳,纳米金颗粒直径小于2 nm且分布均匀,其较佳反应条件为50℃,pH 9.5,氧气流量40 mL/min,催化剂0.22 g,水溶液中质量分数为7.5%的葡萄糖,葡萄糖在1 h内,选择性及转化率均可同时达到100%,反应的转化频率(Turnover Frequency,TOF)高达1 560 h-1。上述研究表明溶胶固定法能制备一定纳米金颗粒大小的Au/C催化剂,且在该多相催化剂上反应时间短,活性高,选择性高。

有机添加剂对合成山梨醇用钌催化剂的表面修饰作用

用浸渍及甲醛还原法制备了Ru/C催化剂,考察了催化剂制备过程中加入有机助剂对催化剂性能的影响,在0.5 MPa下测得葡萄糖加氢生成山梨醇的催化活性、选择性和稳定性,用分光光度法考察了RuCl3在活性炭上的吸附量和吸附强度,运用程序升温还原TPR(temperature programmedreduction)技术,研究了催化剂的表面还原性质,并将其结果与葡萄糖加氢的催化活性相关联。结果表明,加入有机助剂不仅能增加Ru的吸附量和吸附强度,改善催化剂的表面性能,并明显提高了催化剂的活性、选择性和稳定性。

催化氧化葡萄糖中失活钯铋炭催化剂再生方法探讨

探讨了钯铋炭催化剂失活的原因,认为其中活性组分钯的聚集、被氧化、流失及助剂铋的流失是主要因素。在不添加活性组分钯的前提下,采用不同的方法对失活催化剂进行再生实验,使用失活催化剂催化氧化葡萄糖4h葡萄糖的转化率达到20%左右,先氧化后还原处理的催化剂催化氧化葡萄糖4h葡萄糖的转化率达到64%以上,催化剂得到再生。