Mn/BaCO3催化剂上乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈的研究

采用X射线衍射(XRD)和程序升温脱附(TPD)考察了Mn/BaCO3、Mn/KCl-BaCO3和Mn/CeO2-BaCO3催化剂的物相及其表面酸碱性;同时考察了乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈的催化性能.结果表明,随着Mn负载量的增加,Mn/BaCO3催化剂对乙腈甲基化制丙烯腈的活性呈提高趋势,其中Mn(20%)/BaCO3催化剂对丙烯腈的选择性最高,收率最大.添加CeO2、KCl对催化剂的活性和选择性均起到抑制作用.NH3-TPD、CO2-TPD结果表明,加入CeO2和KCl后,催化剂表面的酸中心数目与碱中心数目都有所减少,表明催化剂的活性与表面酸碱性有着密切的联系.     

乙腈和甲醇选择性合成丙烯腈的Ag/MgO催化剂

分别采用浸渍法和沉淀法制备了不同Ag含量(1％～8％)的Ag／MgO系列催化剂，考察了催化剂的活性组份含量及制备方法、反应温度等因素对乙腈和甲醇选择性合成丙烯腈的影响，并对催化剂进行了XRD和CO2-TPD表征．结果表明，通过浸渍法加入的Ag对MgO催化剂的催化性能有一定提高，而沉淀法制备的Ag／MgO催化剂基本上没有活性．对浸渍法制备的Ag(5％)／MgO催化剂，催化剂活性随温度的升高而明显增强．     

Cu-Mn复合氧化物的结构表征及丙酮氧化性能

本文采用共沉淀法制备了铜锰复合氧化物。采用Raman,XRD手段考察了复合氧化物的结构并与催化剂的丙酮完全氧化活性进行了关联。单组分Mn-O样品的晶相结构为MnO2和Mn3O4,而双组分的Cu-Mn-O样品只检测到晶相CuO,Cu含量较高时Cu-Mn-O样品没有检测到Raman谱峰,表明样品表面主要以MnO2为主。当Cu／Mn原子比为4：1时,催化剂活性最高,推测表面MnO2物种是丙酮氧化的主要活性相。     

锰改性Pt/Al_2O_3催化剂对煤层气脱氧反应影响的研究

以氧化铝为载体,Pt为主活性组分,通过调节添加助剂Mn元素在催化剂中含量及调节制备过程中浸渍液的浓度、浸渍液的pH值及改进浸渍方法,成功制备了改性Pt-Mn/Al2O3催化剂,研究了其对煤层气脱氧反应的催化活性。与未改性的Pt-MnAl2O3催化剂相比,催化剂对煤层气脱氧反应活性增强,表明所制备改性Pt-Mn/Al2O3催化剂是一种高活性蛋壳型氧化催化剂。应用ICP-AES、BET及气相色谱仪对催化剂结构进行了结构表征,结果表明,Mn元素的添加对Pt/Al2O3催化剂高温活性具有重大的影响;同时,存在一个最适合的Mn元素的含量及Pt元素的最低量,使得该催化剂的活性达到最高。     

硅胶负载硫酸盐催化酯交换反应

以硅胶为载体,以硫酸盐为活性物质,采用浸渍法制备了一系列催化剂,催化对称性二醇的选择性酯交换反应,催化剂考察了活性物质负载量,浸泡时间和焙烧时间对催化剂活性的影响,结果表明以硫酸氢钠负载量1.5mmol,浸泡时间24小时,焙烧时间3小时的催化剂和以硫酸铈负载量0.3mmol,浸泡24小时,焙烧时间1小时的催化剂转化率和选择性最高。并验证了此催化剂对于对称性二醇的选择性酯交换反应具有很好的普遍适用性。     

四氯化碳加氢Pt／C催化剂活性下降原因浅析

在FYX－1型1L高压反应釜上考察了Pt/C催化剂对四氯化碳加氢制氯仿反应性能的影响，结果表明，CCl4的转化率和CHCl3的选择性均达到95％－97％，但催化剂重复使用后，CCl4转化率明显下降，通过液氮容量吸附和原子吸收光谱法分析，其活性下降的原因可能是反应产生的氯离子与Pt/C催化剂发生了某种化学和物理吸附，氯和Pt形成了Cl-Pt中间体，部分氯占据了Pt/C催化剂的表面，从而导致催化剂活性下降。     

氧化物催化剂表面过剩氧与氧化活性

本文采用肼法测定了金属氧化物催化剂表面过剩氧的浓度，并考察了吡啶的氧化活性。催化剂的氧化活性与表面氧浓度成正比。氧化活性和表面氧浓度的顺序为：Ｃｕ－Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３＞Ｍｎ－Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３＞Ｃｒ－Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３＞Ｆｅ－Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３≥Ｃｏ－Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３＞Ｎｉ－Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３＞Ｃｅ－Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３．随着催化剂焙烧温度的提高，催化剂表面氧浓度和氧化活性均下降。Ｃｕ－Ｏ／ＳｉＯ＿２催化剂中添加ＣｅＯ＿２后，催化剂表面氧浓度和氧化活性均有明显提高，同时催化剂的热稳定性也明显增加。     

Cr—Ag／γ—Al2O3催化剂对CO的氧化性能研究

采用浸渍法制备了一系列γ－Ａｌ２Ｏ３负载的Ｃｒ－Ａｇ双金属氧化物催化剂，并考察了对ＣＯ的氧化活性．结果表明，由Ｃｒ（ＮＯ３）３、ＣｒＯ３、Ｃｒ２（Ｃ２Ｏ４）３作为Ｃｒ源制备的单组分Ｃｒ－／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对ＣＯ的氧化活性基本相同，且均较差；但添加少量Ａｇ（＜２ｗｔ％）却能明显提高Ｃｒ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对ＣＯ的氧化活性，且分步浸渍法制备的Ｃｒ－Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３双组分催化剂的活性明显优于用其浸渍法制备的催化剂     

纳米金材料的制备及其在污染气体一氧化碳消除中的应用

利用超声辅助还原法制备了高分散的纳米Au/Al2O3催化剂。以CO氧化为探针反应,考察了焙烧温度、反应温度,Au含量等制备工艺和反应条件对催化剂性能的影响,结果发现制备工艺和反应条件对Au／AlO3催化剂的活性有较大影响。X射线衍射分析结果表明催化削处于较高分散状态且Au微粒平均尺寸在10nm以下。     

异戊二烯二聚钠系催化剂的制备与研究

在恒温－磁力搅拌实验装置上考察了金属钠负载在不同载体AI2O3分子筛、稀土氧化物（CeO2、La2O3、Sm2O3)和MgO上，在添加剂DIPA／TEA的作用下对异戊二烯二聚的影响，发现酸性载体不利于二聚的形成；稀土氧化物作载体，虽有同类萜类化合物的结构获得，但产率较低；而负载在碱土金属氧化物上，其中碱土中的MgO表现出较好的二聚结果，这也许是与MgO的晶粒细化及载体碱性密切相关，它更有利于金属钠的负载及分散，以提供更多的有效活性中心数目。     

负载Cu,Ag氧化物催化剂的氧化活性和热稳定性

考究了Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＯ２，ＴｉＯ２负载Ｃｕ，Ａｇ氧化物催化剂的氧化活性及ＣｕＯ／ＣｅＯ２，ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的稳定性。结果表明，载体对催化剂的活性有明显影响，对于ＣＯ氧化，Ｃｕ系催化剂中ＣｕＯ／ＣｅＯ２活性最高，Ａｇ系催化剂中，Ａｇ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３活性最好。     

K修饰的CZA载体对全钯三效催化剂性能的影响

采取柠檬酸溶胶凝胶法制备铈锆铝复合氧化物（CZA）载体，考察K对Pd/CZA催化剂性能的影响。实验结果表明，K的添加对此类催化剂具有明显劣化作用，其原因在于使用CZA作为载体时，K减弱Pd－Ce相互作用，降低催化剂活性，使之发生中毒；但随着K含量的增大，阻塞催化剂表面的活性位，促使Pd颗粒聚集长大，较大粒径的Pd颗粒有利于三效活性的提高，因而在一定程度上使活性有所恢复。相关的XRD和TPR实验也在一定程度上证明了这点。     

非晶态Co（Ni）－B合金催化剂的TPD－MS研究

用化学还原法制备了非晶态合金催化剂Ｎｉ－Ｂ、Ｃｏ－Ｂ和Ｃｏ－Ｎｉ－Ｂ．合金的非晶性质由Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及透射电子显微镜（ＴＥＭ）鉴定．组成用电感耦合等离子发射光谱（ＩＣＰ）分析．在高真空程序升温脱附质谱（ＴＰＤ－ＭＳ）装置上研究了ＣＯ、Ｈ２在三种催化剂上的吸附及ＣＯ和Ｈ２的表面反应（ＴＰＳＲ）．发现ＣＯ和Ｈ２在三种催化剂上分别有二种和一种吸附态，吸附强度和二种吸附态的数目在不同合金上有较大差异．ＣＯ加氢反应的主要产物是ＣＨ４、ＣＯ２和Ｈ２Ｏ，其中ＣＯ在催化剂表面上的解离是反应的控制步骤．     

Single-atom Sn-Zn pairs in CuO catalyst promote dimethyldichlorosilane synthesis

Single-atom catalysts are of great interest because they can maximize the atom-utilization efficiency and generate unique catalytic properties; however, much attention has been paid to single-site active components, rarely to catalyst promoters. Promoters can significantly affect the activity and selectivity of a catalyst, even at their low concentrations in catalysts. In this work, we designed and synthesized CuO catalysts with atomically dispersed co-promoters of Sn and Zn. When used as the catalyst in the Rochow reaction for the synthesis of dimethyldichlorosilane, this catalyst exhibited much-enhanced activity, selectivity and stability compared with the conventional CuO catalysts with promoters in the form of nanoparticles. Density functional theory calculations demonstrate that single-atomic Sn substitution in the CuO surface can enrich surface Cu vacancies and promote dispersion of Zn to its atomic levels. Sn and Zn single sites as the co-promoters cooperatively generate electronic interaction with the CuO support, which further facilitates the adsorption of the reactant molecules on the surface, thereby leading to the superior catalytic performance.     

基于系统动力学的2000-2050年上海市化石能源CO2排放情景模拟

基于系统动力学方法和联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)排放因子法,对上海市 2000—2019 年的化石能源 CO₂排放进行定量核算,构建上海市化石能源 CO₂排放系统动力学模型,并模拟基础排放、低排放、高排放 3 种情景下的未来 CO₂排放变化。研究发现：(1)根据 2000—2019 年统计数据,上海市化石能源的 CO₂排放从 2003 年开始攀升,到 2010 年开始趋于平稳增长,其中增长最快的阶段为 2004—2007 年,增长了 32.7%;(2)上海市生产总值(GDP)年增长,2050 年低排放情景较基础情景下降 25%,高排放情景较基础情景上升 33%;(3)2020—2050 年低排放情景的能源消费量呈下降趋势,基础情景与高排放情景的能源消费量呈先增后降趋势,分别在 2029 年、2037 年达到峰值,但能源强度从高到低为低排放情景、基础情景、高排放情景,主要是由于 GDP 增长问题导致;(4)基础情景与低排放情景的 CO₂排放在 2030 年达到峰值,...     

Construction of hollow mesoporous silica nanoreactors for enhanced photo-oxidations over Au-Pt catalysts

It is highly desirable to design hollow structures with multi-scale functions by mimicking cells for the construction of micro/nanoreactors. Herein, we report the construction of hollow-structured submicrometer-photoreactors with bimetallic catalysts loaded within mesoporous silicas. The synthesis parameters are optimized to study the evolution of hollow structure through hydrothermal treatment and an ‘adhesive-contraction’ formation mechanism is proposed. AuPt@HMZS catalysts exhibited a broader absorbance region under visible light and the adsorption edge displayed a red-shift, indicating the strong metal–metal interactions at the alloy interface. The reaction performance of the coupled Au-Pt catalysts can be tuned to achieve excellent catalytic activity in cinnamyl alcohol oxidation to cinnamic acid for 3.1 mmol g⁻¹ with 99% selectivity. The proposed strategy to build hollow structures as multifunctional micro/nanoreactors is promising for the design of high-performance and sustainable catalysts for chemical synthesis.     

Graphdiyne-based metal atomic catalysts for synthesizing ammonia

Development of novel catalysts for nitrogen reduction at ambient pressures and temperatures with ultrahigh ammonia (NH₃) yield and selectivity is challenging. In this work, an atomic catalyst with separated Pd atoms on graphdiyne (Pd-GDY) was synthesized, which shows fascinating electrocatalytic properties for nitrogen reduction. The catalyst has the highest average NH₃ yield of 4.45 ± 0.30 mg_NH3 mg_Pd⁻¹ h⁻¹, almost tens of orders larger than for previously reported catalysts, and 100% reaction selectivity in neutral media. Pd-GDY exhibits almost no decreases in NH₃ yield and Faradaic efficiency. Density functional theory calculations show that the reaction pathway prefers to perform at the (Pd, C1, C2) active area because of the strongly coupled (Pd, C1, C2), which elevates the selectivity via enhanced electron transfer. By adjusting the p–d coupling accurately, reduction of self-activated nitrogen is promoted by anchoring atom selection, and side effects are minimized.