提高催化剂活性的几个途径

近年来关于催化剂活性研究认为：中心浓度[C^*]和聚合增长速度常数Kp,都能使活性增加,但通过实验验证,中心浓度[C^*]的活性增加率较Kp明显,依据这一认识,从主催化剂、载体催化剂、助催化剂及第三组分等方面,进一步探讨和验证了提高催化剂活性的途径。     

氢解脱苄用Pd/C催化剂的制备研究

优化了用于氢解脱苄反应用5％ Pd/C催化剂的制备工艺,主要讨论了载体预处理、浸渍工艺、还原工艺以及助剂种类及用量对催化剂活性的影响.研究结果表明:不同载体对催化剂活性的影响很大,以C1为载体,当浸渍液pH =7,助剂用量为1％,还原剂为KBH4,金属与还原剂用量为1∶1.5,还原体系pH =6时,制备的催化剂在苯甲酸苄酯模型反应中的活性P20为0.200 MPa,助剂的使用能够精确控制催化剂的活性.     

Cu/Mg-Al水滑石催化剂用于乙醇的氧化脱氢：乙醇浓度和还原条件的影响（英文）

目的:对现有的乙醇氧化脱氢体系中Mg-Al催化剂进行改进,以期获得更高的收率和产物选择性。创新点:1.制备Cu改性的Mg-Al催化剂用于乙醇氧化脱氢反应,获得了更高的乙醛收率和选择性;2. Cu/Mg-Al催化剂制备方法简单,制备价格低廉(无需贵金属),制备条件温和(无需高温高压);3. Cu/Mg-Al催化剂在使用前无需预还原。方法:1.采用共沉淀法和浸渍法制备Cu/Mg-Al催化剂;2.通过乙醇氧化脱氢反应对催化剂进行考评,以探究Cu改性、乙醇浓度和催化剂的还原条件对催化活性的影响。结论:1.与Mg-Al催化剂相比,经由Cu改性的Mg-Al催化剂的乙醇氧化脱氢活性显著提高;在350°C,乙醛最大收率为41.8%。2.进料气中水的存在(乙醇浓度下降)会对Cu/Mg-Al的催化性能产生不利影响,使得乙醇转化率和乙醛收率下降;但在高温区间(350～400°C),这个不利影响有所减弱。3.反应前,催化剂在氢气气氛下的还原步骤对Cu/Mg-Al催化活性的影响不明显。     

固体燃料电池阳极C-催化剂的制备和表征

固体氧化物燃料电池是一种新型、高效的能源转换装置,其具有高的发电效率、可不使用贵金属作催化剂等优点.论文采用活性炭的酸化,添加辅助催化剂,变换新型载体,改变催化剂的活性,从而制备C-催化剂.实验通过红外光谱、荧光、循环伏安法等表征手段,对催化剂的电化学性质、结构、形貌以及对乙醇电催化氧化性能进行研究.实验结果表明:无水乙醇在C/SiO_2/石墨电极上的氧化峰电流远远大于在C/石墨电极和SiO_2/石墨电极上的对应的氧化峰电流,表明该催化剂对无水乙醇的电催化活性较好.     

稀土、碱金属在特定催化反应中的调变机制

本文研究了稀土,碱金属添加物分咽在以氢型丝光沸石(HM)为载体的pt—v_2o_5催化剂、碱土金属氧化物(Cao)催化剂中对抑制积炭,促进甲烷氧化偶联反应的作用机理。发现:稀土以碱性,强供氧能力抑制酸中心和金属中心的积炭;碱金属以强供电子的能力诱导偶联催化剂活性组分o的生成而导致活性,选择性的提高.     

合成低碳醇铜钴催化剂的TEM与TPR表征

用电子显微镜(TEM)和程序升温仪(TPR)分别对加钾(K)前后的共沉淀铜钴催化剂[m(Cu)/m(Co)=0.358g]进行了TEM和TPR表征.从TPR图上发现,催化剂加K后,催化剂的还原性受到抑制,导致加K后催化剂活性下降;另外从TEM图上得知,加钾后催化剂的粒径增大,也导致加钾后催化剂活性下降,因此催化剂中钾的加入量应适宜.     

钯炭催化剂的制备与性能研究

用酸预处理的活性炭作载体制备Pd/C催化剂;用XRD、N2-物理吸脱附、TEM等方法进行催化剂的结构表征.在催化剂的性能研究中发现:催化剂的活性与载体活性炭的种类、预处理和制备方法有很大的关联性.经混合酸预处理的活性炭作载体制备的Pd/C在同时具有硝基与双键的4,4'-二硝基二苯乙烯-2,2'-二磺酸二钠的催化加氢制4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸的反应中具有很好的选择性.     

直接甲酸燃料电池中碳载Ir催化剂对氧还原的电催化性能

文章比较了XC-72活性碳载Ir（Ir/C）、载Au（Au/C）和载Pt（Pt/C）催化剂对氧还原的电催化性能和抗甲酸能力,发现Ir/C催化剂对氧还原的电催化性能要差于Pt/C催化剂,但Pt/C催化剂的抗甲酸能力很差.Ir/C和Au/C催化剂都有很好的抗甲酸的能力,但Ir/C催化剂对氧还原的电催化性能要远好于Au/C催化剂.因此I,r/C催化剂适用于作直接甲酸燃料电池（DFAFC）中的阴极催化剂.     

二苯并噻吩加氢脱硫催化剂NiMo/Al2O3和NiMo/AC的对比研究

通过N2吸附、X-射线衍射（XRD）和程序升温还原（TPR）等技术对载体和相应催化剂进行表征,考察了NiMo/Al2O3和NiMo/AC催化剂的加氢脱硫性能.结果表明,催化剂NiMo/AC上活性组分在载体活性炭表面高度分散,且活性组分与载体之间的相互作用较弱,催化剂表面的Ni,Mo活性相易于还原.在相同活性评价条件下,当以NiMo作为活性组分时,以氧化铝为载体的催化剂活性在低温时高于以活性炭为载体的催化剂,在较高温度时,两者活性相差不大.     

纳米Ag/ZnO光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用化学溶液法制备纳米ZnO和掺杂Ag/ZnO光催化剂,并分别进行了SEM和XRD表征。以活性艳红X-3B为模拟废水,考察了溶液初始浓度、起始pH值、催化剂的量对光催化降解活性艳红X-3B的影响。研究结果表明,利用制备的Ag/ZnO复合催化剂进行了光催化降解活性艳红的降解实验,并阐明了Ag/ZnO光催化机理,得到最优化的光催化降解条件。结果表明：当溶液初始浓度20 mg/L,起始pH=5,加入催化剂量为0.04 g,活性艳红X-3B降解率最高达到89.24%。     

Ce/Cu0.5Mn0.5/SBA-15催化剂及其甲苯催化燃烧性能研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Ce/Cu0.5Mn0.5/SBA-15催化剂,用X-射线衍射（XRD）和程序升温还原（TPR）等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征,在常压固定床反应器上评价了催化剂的甲苯催化燃烧性能.结果表明,所有催化剂仍然保持SBA-15的介孔结构特征,催化活性组分Cu和Mn分别以CuO和MnO2的物相形式存在,添加适量的催化助剂CeO2后活性组分Cu和Mn以高分散状态存在,从而提高催化活性.当Cu0.5Mn0.5的含量为12%、Ce的含量为3.5%时,催化剂具有最好的活性,甲苯在480℃可完全催化燃烧消除.甲苯浓度较高,空速较大,甲苯转化率下降.     

混合丁烯氧化脱氢双层床催化剂体系的协同作用机理(英文)

目的:通过对混合丁烯氧化脱氢过程进行反应表征,对由Zn Fe_2O_4和Co_9Bi_1Fe_3Mo_(12)O_(51)组成的双床层催化剂体系中存在的协同机理进行解释;将异构化反应过程纳入反应体系,得出混合丁烯转化率和丁二烯收率上升的原因。创新点:1.提出基于丁烯异构体在床层之间浓度重分布和异构化效应抑制作用的协同作用机理;2.设计验证实验,从直观角度证实机理,并优化了催化剂的装填量和装填顺序。方法:1.通过单一丁烯和混合丁烯的氧化脱氢反应,对单一催化剂和双床层催化剂进行反应评估,得到相关反应数据;2.通过设计对比实验,从改变参加反应物质的直观角度对协同机理进行验证和解释;3.对参加反应的双层床催化剂中两种催化剂的装填量和装填顺序进行优化,为进一步研究组合型催化剂提供实验基础。结论:1.Zn Fe_2O_4对两种2-丁烯有更优的催化效果,而Co_9Bi_1Fe_3Mo_(12)O_(51)对1-丁烯有更优的催化效果,由两者组成的双层床催化体系对单一丁烯和混合丁烯的反应效果都有所提升,证明两种催化剂之间存在协同效应。2.双层床催化剂体系中,两种催化剂之间的协同作用机理是:催化剂不同活性导致丁烯异构体在床层之间的浓度发生重分布,同时由于多种异构体同时存在抑制了异构化反应。3.对双层床催化剂体系的装填顺序和装填量的优化结果表明,Zn Fe_2O_4装填在上层,Co_9Bi_1Fe_3Mo_(12)O_(51)装填在下层,且两者比例处于4:6到6:4之间时催化效果最佳。     

化学平衡专题训练

1.从化学反应速率和化学平衡两方面考虑,合成氨应采用的条件是( ). A.低温、高压、催化剂B.低温、低压、催化剂C.高压、高温D.适当温度、高压、催化剂2.可逆反应A+3B(?)2C+D,在不同条件下反应速率如下,其中反应进行得最快的是( ). A.vA=0.5 mol·L-1·s-1 B.vB=0.5 mol·L-1·s-1 C.vC=0.4 mol·L-1·s-1 D.vD=0.45 mol·L-1·s-1 3.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)(?)2C(g)达到平衡的标志是( ). A.C的生成速率与C的分解速率相等B.A、B、C的浓度不再变化     

对“平衡常数”的探讨

在现行的几种中学化学课本中,对平衡常数的意义,都是这样叙述的:“平衡常数越大。表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大,也就是反应进行得更完全些反应物的转化率也越大;反之,平衡常数越小表示反应进行的程度越小,反应物的转化率越小。”事实上,这种不加分析,简单的定论是不对的。例如,对于反应 N_2O_4(?)2NO_2,在 t=53℃,P=2大气压时,Kp=1.33.在 t=0℃,P=0.5大气压时,Kp=0.143,在这里虽然前一个温度下的 Kp 大于后一个温度下的 Kp;但是,前者在2大气压时的转化率却小于后者在0.5大气压的转化率。此外上述简单的观点也容易使人按照因果关系去推敲出:     

电气石对TiO2光催化活性的影响研究

采用电气石负载TiO2可见响应光催化功能材料,以甲基橙为降解脱色对象,考查了不同电气石加入量、催化剂质量、pH以及甲基橙浓度对光催化活性的影响。实验结果表明:电气石的加入有利于TiO2光催化活性的提高,其中电气石掺杂量为1%为最佳比例;催化剂加入量的增加有助于甲基橙的降解;在催化剂质量为0.2 g的条件下,甲基橙浓度为40 mg.L-1光催化降解甲基橙的效果最好。     

SBA-15固载离子液体催化合成碳酸丙烯酯的研究

采用原位合成法和后嫁接法将[SiPMIm] Cl固载在SBA-15材料上,制得SBA-15固载离子液体催化剂SBA-15-[SiPMIm] Cl.用N2吸附-脱附、透射电镜、小角X射线衍射和红外光谱等手段表征催化剂,并考察其在CO2与环氧丙烷（PO）环加成合成碳酸丙烯酯（PC）反应中的催化性能.结果表明：固载等量离子液体后,原位合成法制备的SBA-15固载离子液体催化剂体系对CO2环加成合成PC反应的催化活性优于后嫁接法制备的SBA-15固载离子液体催化剂体系.在最优工艺条件下,PO的转化率高达52.8％,且反应后催化剂经过滤即可分离回收利用,多次使用仍保持较高的反应活性.     

图Km,n∪Kp,q的算术性

两个偶图Km,n与Kp,q的并记作Km,n∪Kp,q.利用构造的方法,给出了图Km,n∪Kp,q的一个算术标号,证明了图Km,n∪Kp,q是（k,d）算术图,从而推广了路线等人的相应结果.     

氧气促进的无配体Pd/C催化Suzuki反应合成2,3,4'-三氯联苯

通过Suzuki-Miyaura偶联反应,以4-氯苯硼酸与2,3-二氯-1-溴苯为原料,以碳酸钾作为碱,分别在Pd(PPh_3)_4和Pd/C催化下,高效合成2,3,4'-三氯联苯,两种催化剂反应条件下产率均达到了95%.涉及Pd(PPh_3)_4催化的反应要求惰性气体反应氛围,且需在80oC下反应12 h.而无配体Pd/C催化的反应则在空气或者氧气氛围下反应加快,室温下30 min后反应产率即可达到95%.有关催化剂回收方面,Pd(PPh_3)_4对空气敏感,反应结束后未能回收,而无配体的Pd/C催化剂可循环使用5次以上且几无活性损失.与传统的含配体的Pd催化剂比较,无配体Pd/C催化在经济、环保以及实验操作方面表现出巨大的优势.     

弱酸弱碱盐溶液中氢离子浓度计算的探讨

导出了弱酸弱碱盐溶液中氢离子浓度应满足方程式[H ] 4 (C0 Ka KwKb) [H ] 3 (Kw×KaKb-Kw) [H ] 2 - (KaKw K2 wKb KwKaC0Kb) [H ] - K2 wKaKb=0利用Mathcad工具软件求得了NH4CN溶液中不同初始浓度时的氢离子浓度 .结果表明 ,Ka≈Kb 时 ,浓度的改变对氢离子浓度的影响不大 ,可用近似公式计算 :当Ka 和Kb 差别较大 ,C0 >0 .0 0 0 5mol·L- 1 时 ,可用近似公式求解氢离子浓度 ,溶液极稀时 (C0 <0 .0 0 0 5mol·L- 1 ) ,用近似公式求得的氢离子浓度与实际结果差别较大 ,近似公式不再适用     

合成吡啶催化剂的研究

醛(酮)氨法合成吡啶可用ZSM-5作催化剂, 本文研究了ZSM-5催化剂的表面酸性与催化合成吡啶活性之间的关系. 合成了硅铝质量比为120的ZSM-5, 并用钴、铁对其进行改性, 用吡啶红外光谱技术测定了ZSM-5的表面酸性. 研究表明用Co2 ,Fe3 离子对HZSM-5进行改性, Lewis酸中心明显减少, 对氨的吸附能力下降, 这种现象保证了足够多的酸中心暴露和醛反应, 有利于吡啶碱的形成, 吡啶碱产率可达78%. 该研究为制备高活性、高选择性的合成吡啶催化剂提供了理论依据.