过氧化氢分解反应催化剂的研究

以我校实验室中所有可能对过氧化氢分解反应有催化作用的18种试剂和5%过氧化氢溶液为原料,通过控制变量的方法进行对比实验,验证了二氧化锰等14种物质可作为过氧化氢分解反应的催化剂。基于反应条件和催化剂回收的难易程度方面考虑,二氧化锰应该是过氧化氢分解反应催化剂的最佳选择。在此研究基础上,从物质类别的角度归纳了各类催化剂对过氧化氢分解反应的催化机理。

硅钨酸修饰碳载Pd催化剂对甲酸氧化的电催化性能

用络合还原法合成了用作直接甲酸燃料电池(DFAFC)中阳极碳载Pd(Pd/C)催化剂,并研究了电解液中的硅钨酸(SiWA)对甲酸在Pd/C催化剂电极上氧化的促进作用.结果表明,SiWA不但能提高Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性,而且能增加电催化稳定性.这种促进作用与SiWA浓度有关.当SiWA浓度为0.40g·L-1时,促进作用最佳.当SiWA浓度大于0.40g·L-1时,由于过多的SiWA吸附在Pd/C催化剂上而覆盖了部分Pd活性位点,反而会降低促进作用.另外,由于SiWA在Pd/C催化剂上的吸附,降低了CO的吸附量,提高了Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化稳定性,也促进了甲酸通过直接途径氧化.

关于触媒参与下石墨变金刚石机制的讨论

触媒参与下石墨变金刚石的机制问题,国内外研究者从未间断过对其进行探索。由于各研究者所观察的实验现象不尽相同,或对同一现象在理解上的差异,提出了这样或那样的认知,过去有、现在有,将来也还会有;国内有,国外有,同一研究机构中也可能有。在同一学术问题上,出现争论是正常和自然的,没有争论反使大家不可思议。本文介绍了国内外,特别是国内众多研究者对触媒参与下石墨变金刚石机制的看法。

磷钨酸对甲酸在碳载Pt催化剂上电氧化的促进作用

用X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学等测试技术研究了电解液中的磷钨酸(PWA)对甲酸在碳载Pt(Pt/C)催化剂电极上氧化的促进作用。结果表明,PWA不但能提高甲酸在Pt/C催化剂电极上氧化的电催化活性,而且也能提高其电催化稳定性。这种促进作用与电解液中PWA的浓度有关,当电解液中PWA的质量浓度为0.10 g/L时,这种促进作用最佳。这主要是由于电解液中PWA质量浓度>0.10 g/L时,吸附到电极表面的PWA的量太多,占据了Pt/C催化剂电极中Pt表面的部分活性位点,从而降低了催化剂的电催化性能。

α-MnO_2负载纳米Au催化剂低温催化氧化CO和苯的性能

以尿素为沉淀剂用沉积-沉淀法制备了α-MnO2负载Au催化剂xAu/α-MnO2(x=0-7(对应的Au负载量(质量分数)分别为0-7%)),使用X射线粉末衍射(XRD)、N2-吸附/脱附、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和H2-程序升温还原(H2-TPR)等技术对所制样品进行了表征,并测定其对CO和苯的催化氧化性能.XRD结果表明,负载Au对α-MnO2载体结构影响不大,随Au含量的增加,Au颗粒明显增大.N2-吸附/脱附和TEM结果表明,Au的加入对xAu/α-MnO2的比表面积、孔容和孔径等结构性能影响较小,表明Au分布在α-MnO2载体表面,未阻塞其孔道.XPS结果表明,随着Au负载量的增加,xAu/α-MnO2中的O2-/(O22-或O-)、Mn4+/Mn3+和Au3+/Au0的摩尔比在增加,表明其晶格氧、Mn4+和Au3+的浓度在增加.由于贵金属的溢氢作用,Au明显促进xAu/α-MnO2氧化还原能力,其中3Au/α-MnO2具有最高的氧化还原性.负载Au明显影响xAu/α-MnO2样品的催化活性,xAu/α-MnO2的催化性能与Au的分散性、氧化还原性能及表面氧物种的种类密切相关,其中3Au/α-MnO2显示出最佳活性,其催化氧化CO的T90=80°C,苯的T90=200°C.

合成气制乙醇的铑基催化剂中助剂铁、锂的作用本质研究

催化活性测试表明,助剂Fe具有显著提高乙醇生成选择性及铑催化活性的双重作用;助剂Li具有显著提高乙醇选择性的作用,对铑催化活性影响不大。基于H_2/D_2同位素效应结果及CO化学吸附、IR、XRD、XPS等的表征结果,认为助剂Fe经活化处理后大部分与Rh形成RhFe合金,使Rh分散度显著提高,从而提高了乙醇的选择性;Rh分散度的提高以及小部分以Fe^(2+)(Fe^(3+))形式存在的助剂Fe促进甲酰基的生成及随后的氢解断C-O键反应是助剂Fe促使铑催化活性提高的两个因素。Li的主要作用在于通过与C_2含氧中间体乙烯酮氧端的弱亲合作用,促进了乙醇前驱体的生成,从而使乙醇生成选择性提高。

Mo～Pt(V等)/HZSM-5上甲烷非氧芳构化

考察了添加贵金属、过渡金属氧化物以及Li、P等对Mo／HZSM-5催化剂的影响。结果表明：金属Pt添加组分在一定程度上改善积碳，但催化剂的反应活性有所降低，而添加金属Li的影响很大。当其添加量达到1％后，没有苯生成。过渡金属氧化物的添加，尤其是碱性氧化物添加使得催化剂Mo／HZSM－5的活性有较大的下降。催化剂的酸性在甲烷非氧芳构化过程中的重要作用，及在酸性条件下金属相物种对甲烷的强极化作用也得到了证实。

传承·生长·共赢--基于人文行动的传统风貌小镇渐进式更新研究与实践

传统风貌小镇是我国多元地域文化的重要载体,当前普遍受到资本主导的更新活动的强烈冲击,传统风貌与社会生态易遭受建设性破坏。在新型城镇化背景下,从资本开发走向人文行动的渐进式更新行动是解决问题的重要途径,即在保护原住民利益、传承特色文化和传统空间风貌的基础上,通过注入多元功能、选择和建设更新触媒空间,建立可持续发展的渐进式空间生长路径;通过搭建多方参与平台、建立区域平衡协调机制和划分更新单元等实施策略,使参与更新的各方达成共赢目标,增强了行动方案的可操作性。基于此,文章结合湖南省汨罗市新市镇旧区更新实践,对传统风貌小镇渐进式更新行动理论的应用进行了有益探索。

甲烷脱氢偶联制芳烃催化剂研究进展

综述了甲烷脱氢偶联制芳烃催化剂的研究进展 ,讨论了催化剂的影响因素 。

利用CZ型固体酸催化剂合成乙酸丁酯的工艺条件的研究

以浸渍法制备了CZ型固体酸催化剂,并研究了CZ型固体酸催化剂在乙酸和正丁醇酯化为乙酸丁酯的反应中的催化行为,结果表明:反应的温度、醇与酸的摩尔比以及反应的时间等对乙酸和正丁醇酯化反应中的催化性能均有影响,较适宜的工艺反应条件为:反应的适宜温度为130～150℃,适宜的正丁醇/乙酸摩尔比为1.1～1.2,较适宜的反应时间为4～5h。

甲烷氧化偶联反应催化剂的研究

报导了以金属氧化物、氯化锂调制的各种催化剂在甲烷氧化偶联反应中的活性、选择性以及 C_2的收率.在 T=1023K,Pch_4=10132Pa,PcH_4:Po_2为5:3,w/F=1200g·s·1^(-1)的条件下,氧化偶联反应,C_2烃的选择性达87%,收率达33.9%,这是已发表文献中 C_2烃收率最高的催化剂.

铜粉催化二氯碘苯Ullmann偶合制备四氯联苯

分别用铜粉和活性炭负载钯(Pd/C)催化1,2-二氯-4-碘苯(DCIB)进行Ullmann偶联反应,合成一种多氯联苯BZ#77(3,3′,4,4′-四氯联苯).实验结果表明:用铜粉做催化剂,二氯碘苯只发生偶联反应,唯一产物为BZ#77,产率大约为10%,且最终产物容易分离提纯.Pd/C催化DCIB偶联时只有少量发生反应生成BZ#77,大部分DCIB发生了还原脱碘反应生成邻二氯苯,另外还检测到三氯联苯等副产物,使分离提纯更加复杂.

对称二氨基二醇硼烷催化剂的AM1研究

以实验获得的对称二氨基二醇硼催化体结构为初始构型 ,采用量子化学AM1MO方法对几种硼催化体进行了优化 ,计算了各配位催化体的相对能和电荷 .根据计算得出的结果 ,分析了硼催化体结构与催化活性的关系 。

触媒参与下石墨变金刚石的机制大家谈 一溶剂理论真就那么完美？

国内外研究者从未间断过对触媒参与下石墨变金刚石的机制进行探索。由于各研究者所观察的实验现象不尽相同，或对同一现象在理解上有差异，提出了这样或那样的认知。在同一学术问题上，所出现的争论是再正常不过的事，没有争论反而使大家不可思议。本文介绍了国内外，特别是国内众多研究者，他们对触媒参与下石墨变金刚石的机制的看法。

沼渣生物炭在水处理中的应用进展

以沼渣为原料制备生物炭是实现沼渣安全处置和资源化利用的有效途径之一。沼渣经过厌氧消化处理,在一定程度上优化了沼渣生物炭的组分结构和物化特性,因而沼渣生物炭具有低成本、来源广、吸附及催化性能好等特点被应用于去除水中污染物。该文对当前沼渣生物炭的原料来源、制备及改性方法进行了总结,归纳了沼渣生物炭作为吸附剂和碳基催化剂在水处理应用中的现状,同时阐述了沼渣生物炭的作用机理。最后总结了沼渣生物炭在水处理应用中存在的一些问题和挑战,并指出其发展方向。

制备条件对MoO_3/γ-Al_2O_3结构的影响及ZnO改性作用的LRS研究

当MoO_3含量低于单层分散容量时,MoO_3/γ-Al_2O_3喇曼谱图上两个最突出的峰是～950cm^(-1)的宽峰和876cm^(-1)的较尖锐峰。前者代表“二维聚铝酸”(其中的铝主要是八面体配位的),是加氢脱硫(HDS)等活性中心的前身;后者代表孤立的、四面体配位的钿物种,在加氢脱硫反应中没有活性。用定性和定量的方法系统研究了浸渍液的pH值、焙烧温度、时间、MoO_3总含量等因素对MoO_3/γ-Al_2O_3中两种钼物种相对含量的影响。探讨了在制备过程中减少这种四面体配位钼物种相对含量的方法。指出添加ZnO,使γ-Al_2O_3变成缺锌铝酸锌可以在一定程度上抑制此种非活性钼物种的生成,从而达到提高催化剂活性的目的。

催化转化器的研究进展

随着国家对环保问题重视程度的提高,对车辆废气排放要求也相应地增加.结合摩托车尾气排放问题,对催化转化器在降低CO、HC和NOX等方面发挥的作用进行了介绍,详细阐述了催化转化器的定义、组成和反应原理,论述了在一定范围内贵金属组分铂、钯、铑的含量越大,催化效率越高,同时其催化活性与贵金属铂、钯、铑的粒径也成线性关系;催化转化器载体孔壁厚度越薄和孔密度越大催化效率越高;汽油品质越好,含硫量越低,催化效率越高;根据不同车型的排放要求,选择合适的温度、排气系统空燃比,使其达到最佳的排放效果.

有机配体对加氢精制催化剂的影响

催化剂中添加适量有机配体能有效改善加氢活性,其作用的机理为有机配体与活性金属发生络合反应,削弱了活性金属和载体之间的相互作用;同时延迟了活性金属的硫化过程,改变了活性相的结构和形态,从而形成大量的活性中心,使催化剂活性增强。

芳氧基锆系催化剂催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应

从锆系催化剂的结构修饰出发,合成了一系列具有Zr（OAr）nCl4-n·m Ar OH（n=1~4,m=0~7）结构的芳氧基锆系催化剂,并研究了锆酚配比及游离Ar OH含量等对乙烯齐聚行为的影响.结果表明,Zr（OPh）3Cl·m Ph OH/TEA/Et Al Cl2催化体系具有较高的齐聚催化活性[6.8×104g/（mol Zr·h）],所得产物主要为C4~C24的α-烯烃,无高聚物生成.研究发现,游离酚的存在对体系的催化性能有较大影响.该系列芳氧基锆系催化剂可催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应,即齐聚反应产物α-烯烃与甲苯溶剂发生烷基化反应而生成多取代芳香烃,压力越大烷基化反应程度越高.

煤直接液化催化剂及其作用机理研究进展

煤直接液化是高效洁净利用低变质煤资源的重要技术途径,而催化剂的性能优劣直接决定整个工艺的经济性和可操作性。简述了煤直接液化工艺概况及反应历程,对液化反应历程中煤大分子热解、氢气活化、溶剂加氢、沥青烯加氢、自由基之间的相互反应等过程进行分析和总结,指出煤直接液化反应过程是非均相催化,催化剂在促进煤及沥青烯热裂解的同时为大分子自由基输送H自由基。在结合活性评价分析煤直接液化催化剂作用机理的基础上,提出铁系催化剂活性优化及贵金属催化剂成本优化,即催化剂的微粒径、抗团聚、高活性和低成本仍将是进一步研究的重要方向。