王云
,
尚鸿燕
,
徐海迪
,
龚茂初
,
陈耀强
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60062-0|
以掺杂不同含量ZnO的Zr0.5Al0.5O1.75为载体，制备了系列1.5% Pd催化剂.在模拟稀燃天然气汽车尾气条件下，测试了催化剂的活性和抗水性，并用N2吸附-脱附、X射线衍射、H2程序升温还原和X射线光电子能谱等手段对催化剂进行了系统表征.研究结果表明， ZnO的添加及添加量对催化剂的活性和抗H2O性有明显影响，其中以ZnO添加量为15%时制备的复合氧化物为载体的催化剂活性最佳.当模拟尾气中不含H2O时，该催化剂对甲烷的起燃温度(T50)和完全转化温度(T90)分别为278和314°C；在含H2O时，该催化剂的T50和T90分别为342和371°C.
关键词:
锆
,
铝
,
锌
,
钯
,
复合氧化物
,
稀燃
,
天然气汽车
,
水抑制
张召艳
,
王英
,
李娴
,
戴维林
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60159-5
研究了不同Au/Pd摩尔比的AuPd/CeO2双金属催化剂在苯甲醇氧化制苯甲酸及其钠盐反应中的催化活性,利用XRD, UV-Vis DRS, TEM和XPS等手段对催化剂的结构进行了系统考察。结果表明, Au-Pd纳米颗粒以合金形式分散在CeO2载体上,不同Au/Pd摩尔比会影响催化剂表面活性物种的粒径大小和尺寸分布,并改变催化剂表面物种的组成。 Au-Pd之间的电子效应和协同效应显著影响其催化活性。当Au/Pd摩尔比为3时催化剂表现出最好的催化活性,苯甲酸产率可达92%。此外,双金属催化剂的催化活性显著优于单金属催化剂,主要归因于Au和Pd之间的协同效应。 AuPd/CeO2催化剂还具有良好的稳定性, Au/Pd摩尔比为3的AuPd/CeO2催化剂使用7次后仍然具有较高的催化活性。
关键词:
金
,
钯
,
氧化铈
,
双金属催化剂
,
苯甲醇
,
催化氧化
,
苯甲酸盐
方瑞梅
,
崔亚娟
,
陈思洁
,
尚鸿燕
,
史忠华
,
龚茂初
,
陈耀强
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60214-X
采用等体积浸渍法制备了Pd/Al2O3和Rh-Pd/Al2O3密偶催化剂，运用H2程序升温还原、CO化学吸附和X射线光电子能谱等手段对催化剂进行了表征，并考察了催化剂对丙烷总包反应和单反应的转化活性.总包反应结果表明， Rh的添加使起燃温度和完全转化温度分别降低了23和18oC.单反应结果证明，添加Rh能提高各单反应丙烷的转化活性，尤其是有NO参与的反应.表征结果证明，掺杂Rh不仅可以抑制活性组分PdOx的烧结，提高PdOx的分散度，而且可以改变其电子状态.
关键词:
密偶催化剂
,
钯
,
铑
,
丙烷
,
直接氧化反应
,
还原反应
,
蒸汽重整反应
刘莹
,
吕阳成
,
骆广生
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60630-5
采用微流控技术结合悬浮聚合方法实现了百微米级含膦配体聚苯乙烯微胶囊的可控制备,微胶囊尺寸在320～420 μm范围内可调,且单分散性好.扫描电子显微镜、能量散射光谱和电感耦合等离子发射光谱结果证实了其形貌和组成的均匀性及钯负载的可控性和有效性.以溴代芳烃与苯硼酸的Suzuki偶联反应为模型反应评价了负载Pd(PPh3)4的百微米级微胶囊的催化性能,发现其性能与文献报道的7～8 μm的同类催化剂微胶囊接近,且均优于均相催化剂；该催化剂经简单过滤后,可实现多次循环使用,未发现活性物种的流失.该法实现了连续制备,因而有助于提高制备的效率和可控性.另外,所制百微米级催化剂微胶囊在固定床反应器内具有较高催化剂浓度和机械性能,且优于浆态床中使用的微米级催化剂微胶囊.
关键词:
微胶囊
,
钯
,
负载型催化剂
,
微流控技术
,
粒径调控
,
Suzuki偶联反应
,
催化活性
简思平
,
李映伟
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60940-8
金属有机骨架(MOFs)材料是一种新型的沸石类多孔材料,是由金属离子和有机配体通过配位键键合而成的拓扑结构.相比其他多孔材料,MOFs拥有更高的比表面积、孔隙率以及结构可调控性.在催化方面,MOFs复合材料在多相催化领域已经引起了广泛的研究兴趣.贵金属纳米颗粒是一种在化学、化工、生物和医学等许多领域有着广泛应用的高性能材料.但是,催化反应往往都是发生在纳米颗粒的表面,而位于颗粒内部的金属没能得到利用;从原子经济性的角度来看,以廉价金属作核、贵金属作壳的双金属纳米粒子能有效解决这个问题,而且还能利用双金属之间的协调作用.目前文献中也已经报道了多种非贵金属和贵金属组成的核壳双金属纳米粒子,都展现出了比单纯贵金属更好的催化活性.芳香胺类化合物是一种在工业上非常重要的有机中间体,广泛应用于农药、药物、染料和色素等等.目前,商业化生产的芳香胺化合物都是通过计量的还原剂,如连二硫酸钠、硼氢化钠、水合肼和氨水中的铁、锡、锌等非催化还原相应的芳硝基化合物得到,这样往往会带来严重的环境污染问题.而通过多相催化加氢还原方法来制备芳香胺化合物,不仅能高效催化芳硝基化合物加氢,而且催化剂可以回收利用,大大降低反应对环境的污染.本文综合贵金属原子经济观点和芳硝基类化合物加氢反应催化剂设计,在油胺和三正辛基膦中通过热还原二价的镍和钯,制备出以Ni为核Pd为壳的双金属纳米粒子.通过透射电镜观察,镍钯核壳纳米粒子的粒径约为8-9 nm.选用具有高比表面积和高稳定性的金属有机骨架材料MIL-101作为载体,通过浸渍法首次将镍钯核壳纳米粒子负载在MIL-101上制备出不同Ni:Pd比的Ni@Pd/MIL-101复合材料.利用X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附-脱附、红外光谱、透射电子显微镜和X射线能谱对复合材料结构进行了表征.从XRD谱图能看出负载纳米粒子后的MIL-101材料结构依然保持完整,表明催化剂制备过程不会破坏载体结构.红外光谱测试结果表明,负载了镍钯纳米粒子的Ni@Pd/MIL-101复合材料中含有两种C-H键伸缩振动2852和2926 cm-1处两个特征峰,分别对应于-CH2-和-CH3中C-H键的特征吸收峰,可能是残留的油胺,也可能是三正辛基膦在与镍和钯形成配合物时的残留.X射线能谱测试发现,N元素在负载后已不存在,而P元素依旧存在,结合红外光谱可以确认,纳米粒子在负载前后三正辛基膦依然与纳米粒子稳定络合,进而可被MIL-101上未饱和的Cr固定.通过透射电镜可以观察到镍钯核壳纳米粒子高度分散在载体上.将Ni@Pd/MIL-101材料应用于硝基苯催化加氢反应.在30℃,0.1 MPa H2条件下,0.26％ Ni@0.46％Pd/MIL-101催化剂具有最高的加氢活性,其转换频率(TOF)值最高可达375 h-1,是单金属负载钯催化剂的近2倍,展示出非贵金属替代部分贵金属的可行性.在循环使用方面,重复使用5次后的Ni@Pd/MIL-101催化剂依然保持较高的催化活性和选择性.同时考察了底物的兼容性,该催化体系对多种不同基团(包括不饱和基团)取代的硝基苯化合物的催化加氢,大都表现出很高的催化活性和选择性,TOF值最高可达495 h-1.
关键词:
镍
,
钯
,
核壳纳米粒子
,
金属有机骨架
,
芳香硝基类化合物
,
加氢
,
多相催化
Yu-Lun Fang
,
Kimberly N. Heck
,
Zhun Zhao
,
Lori A. Pretzer
,
Neng Guo
,
Tianpin Wu
,
Jeffrey T. Miller
,
Michael S. Wong
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62530-5
在许多催化应用中双金属的PdAu催化剂性能优于单金属催化剂.科研人员对具有可控纳米结构和高活性的PdAu催化剂进行了广泛的研究,但该催化剂的制备需要多步且通常步骤复杂.本文仅通过浸渍和焙烧制得了Au掺杂的负载型Pd催化剂,所得PdAu/C催化剂用于室温水相三氯乙烯加氢脱氯反应.当Pd和Au负载量分别为1.0 wt%和1.1 wt%时,在经过干燥、空气处理和H2还原的过程后，所制得的PdAu/C催化剂活性最高,初始转化频率(TOF)为34.0×10–2 molTCEmolPd–1 s–1,是单金属1.0 wt%Pd/C催化剂TOF (2.2×10–2 molTCEmolPd–1 s–1)的15倍以上. X射线吸收光谱结果表明,金的加入避免了400oC焙烧时Pd的氧化.本文还提出了可能的催化剂纳米结构演变路径,以解释所观察到的催化现象.
关键词:
双金属催化剂
,
钯
,
金
,
纳米结构
,
X射线吸收光谱
,
扩展X射线吸收精细结构
,
加氢脱氯
,
三氯乙烯
田鹏飞
,
欧阳李科
,
徐新潮
,
徐晶
,
韩一帆
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60537-3
采用周期性密度泛函理论研究了H2和O2在Pd(111),Pd(100)及Pd(110)表面上直接合成H2O2的反应机理,对反应的主要基元步骤进行了计算和分析.结果表明,Pd(111)表面对H2O2直接合成的催化选择性最好,表面原子密度较低的Pd(100)表面和Pd(110)表面上含有O-O键的表面物种解离严重,不利于H2O2的生成.H2O2的选择性与含有O-O键表面物种的O-O键能和表面物种的结合能有关.含有O-O键的表面物种在表面的结合能越大,越容易发生解离,不利于形成H2O2.
关键词:
钯
,
过氧化氢
,
氢气
,
氧气
,
直接合成
,
密度泛函理论
任成军
,
周丽娜
,
尚鸿燕
,
陈耀强
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60176-5
分别用溶胶凝胶法和分步沉淀法制备了MnOx+γ-Al2O3和MnOx/γ-Al2O3,用等体积浸渍法将等量的Pd(NO3)2分别浸渍于其上,再将它们分别涂覆于堇青石上,得到不同物理化学性质的整体式催化剂,并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、程序升温还原和低温N2吸附-脱附等技术对催化剂进行表征.结果表明,制备方法和MnOx焙烧温度明显影响催化剂中MnOx的物相、表面Mn物种和表面活性氧物种的分布及织构性质.活性测试结果表明,两种制备方法得到的催化剂于16-90 oC,380000-580000 h-1条件下均可将0.6μL·L-1 O3完全分解；尤其是溶胶凝胶法制备的Pd/γ-Al2O3+MnOx/γ-Al2O3催化剂分解O3活性较好,催化剂表面Mn2+：Mn3+：Mn4+=1.7：1：3(mol).
关键词:
锰氧化物
,
钯
,
臭氧
,
催化分解
,
制备方法
李晓菲
,
张文娟
,
张丽敏
,
杨恒权
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60561-0
先将Pd纳米粒子负载于SiO2球表面上,再经包裹、刻蚀、硅烷化修饰,得到氟丙基功能化“蛋黄”型结构催化剂.并采用X射线衍射、透射电镜、N2吸附-脱附和热重等对催化剂进行了表征.结果表明,该催化剂在水相烯烃加氢反应中表现出较高的活性,明显高于未经氟丙基修饰的同类催化剂.该催化剂通过离心便可实现回收,多次循环使用后仍保持较高的活性.
关键词:
钯
,
功能化
,
烯烃
,
水相
,
加氢
张明明
,
江曼曼
,
梁长海
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60698-6
以碱性阴离子交换树脂Amberlite IRA-900为载体， Pd(C3H5)(C5H5)为金属有机前体，采用金属有机气相沉积法在室温下制备了Pd@IRA-900多相催化材料.紫外-可见光谱分析证明前体和树脂骨架之间的化学作用以及树脂本身的孔道结构使得Pd纳米粒子均匀分散在载体上.透射电镜结果显示钯纳米粒子的平均尺寸为2.6 nm.在较温和的条件下Pd@IRA-900对多种卤代芳烃和苯硼酸的Suzuki偶联都具有良好的催化活性，并且催化剂重复使用5次之后依然具有很好的活性.此外，对树脂载体进行碱性交换处理后可得到一种双功能催化材料Pd@IRA-900(OH)，该催化剂在不加入碱的条件下也可以催化碘苯和苯硼酸的Suzuki偶联反应.
关键词:
钯
,
阴离子交换树脂
,
金属有机气相沉积
,
Suzuki偶联
,
双功能催化剂
