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[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
杨延军 李兴龙 傅尧 张玉苍
生物质平台分子5-羟甲基糠醛(5-HMF)的高附加值转化利用是当前的研究热点.使用溶胶凝胶法制备加氢醚化双功能Cu-Co催化剂,在温和条件下实现了5-HMF加氢醚化到2,5-二(甲氧基甲基)呋喃(BMMF).在130℃,2 MPa H_2条件下反应2 h,得到最高85.9%的BMMF收率.双功能催化剂中Co_3O_4提供了路易斯酸酸性位点,同时还原得到的Cu_2O及Co~0提供了加氢氛围,最终实现了HMF一步加氢醚化制备BMMF.
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
莫勇 王贵武 陈茜文 冯能清
研究制备了新型Ru.Zn.Cu/SiO2复合催化剂,并用于2-甲基呋喃液相加氢制2-甲基四氢呋喃反应。考察了Ru的含量,Na2CO3溶液浓度等催化剂制备条件,以及合成反应中反应压力、搅拌速率、反应温度等反应条件对2-甲基呋喃转化率和2-甲基四氢呋喃选择性的影响。结果表明:催化剂制备条件为Ru的含量为10%,Na2CO3溶液浓度为1.0 mol/l;合成反应条件为反应压力4 MPa,搅拌速率1 200 r/min,反应温度120℃;产品经气相色谱检测分析,2-甲基呋喃的转化率为100%,2-甲基四氢呋喃的选择性为87.6%。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李玉成 朱礼玉 赵静养 郑丹 邱梦杰 刘静 雷建都
【目的】糠醛可通过选择性加氢转化为四氢糠醇，但常用的铜铬体系催化剂中，金属组分的流失会对环境造成较大危害，反应前催化剂需要高温预还原后方可使用，且反应时的温度和氢气压力条件相对苛刻，因此有必要研发制备和使用成本低、反应条件温和的高效催化剂应用于糠醛选择性加氢制备四氢糠醇。【方法】本研究采用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂，用于温和条件下糠醛选择性加氢制备四氢糠醇，通过SEM、HRTEM、EDS、XPS、BET、XRD手段对催化剂的结构和性质进行表征，研究影响催化剂性能的因素。【结果】当使用12NaNi/C时，糠醛与催化剂的质量比为28∶1时，在温和条件下（130℃、1 MPa H_2）反应1 h后，糠醛的转化率达99.9%，四氢糠醇的收率达76.2%。结合多种表征结果发现：添加适量的乙酸钠可增强Ni和O的相互作用，增大催化剂的比表面积，减小FCC-Ni晶体的粒径，提高Ni的分散性和催化传质效率；由于Ni和O的化学环境发生变化，使得糠醛的醛基氧和呋喃环上的大π键更容易与Ni发生相互作用，从而提高了糠醛的转化效率。【结论】本研究以邻香草醛作为螯合剂，使用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂，可直接用于温和条件下糠醛的高效选择性加氢制备四氢糠醇，为工业生产四氢糠醇提供了一种低成本的解决方案。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
谭海燕 石新雨 王权 林武 谭学才
采用溶剂热法,以Ni(NO_3)_3·6H_2O、均苯三甲酸以及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料快速合成金属有机骨架材料Ni_3(BTC)_2·12H_2O晶体。以Ni_3(BTC)_2·12H_2O为前体,通过焙烧得到具有(111)面的NiO颗粒用于CO催化氧化反应,并与由硝酸镍热解得到的NiO(R)催化剂进行对比。通过X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等方法对具有(111)面的NiO颗粒的组成、结构和形貌进行表征。CO催化氧化结果表明
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
江吉周 熊志国 廖国东 吴晶 白赛帅 邹菁
二维材料因其载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,使得这种材料展现出许多奇特的性质而受到广泛关注.二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)是一种新型的二维层状结构材料,具有高电子传导率、较大的比表面积、较好的机械性能以及独特的层状结构,已被广泛应用于储能、催化、环境等领域.该文主要阐述了MXenes基光催化剂的不同制备策略并总结了不同制备过程中的优缺点.最后,对MXenes基光催化剂及其复合材料在新兴领域的未来发展和研究方向提出了独特的见解和展望.
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
唐树戈 吴玉洁 冯小佳
为充分利用TiO_2纳米粒子有效降解空气中的甲醛,将TiO_2纳米颗粒(P25)分散于SiO_2溶胶中,利用提拉的方法将其附着在金属丝网上降解甲醛,讨论TiO_2与SiO_2溶胶的比例、提拉次数、干燥温度等因素对降解甲醛活性的影响,利用气相色谱检测甲醛浓度的变化。SiO_2溶胶本身不具有降解甲醛的活性,但是一定量的SiO_2溶胶可以防止TiO_2纳米粒子聚合。结果表明:随着金属丝网上附着的TiO_2量的增加,活性位点增多,对甲醛的催化活性也会增强,但是继续增加TiO_2的量,降解活性反而下降,当TiO_2和SiO_2摩尔比为0.3时,对甲醛有最高的催化活性。这是由于当TiO_2的量过大时,纳米粒子容易发生团聚,导致活性位点被覆盖,这时催化活性也会有所下降;将金属丝网在TiO_2/SiO_2催化剂中提拉3次,降解甲醛的活性最大,提拉次数增多后活性位点的密度变大,催化活性也随之提升,当提拉次数为4次时,TiO_2纳米粒子相互团聚,导致催化活性降低。附有催化剂的金属丝网经过5次冲刷试验,催化活性只降低31.72%。从试验结果可以看出,SiO_2起到了很好的连结和支撑作用。由于冲刷过程冲掉了一部分TiO_2纳米粒子,导致催化活性降低。利用SEM观察摩尔比的增加、提拉次数越多TiO_2纳米粒子分布的更稠密,活性逐渐增加,但增加到一定程度后催化活性会下降。
关键词：
TiO2 SiO2 甲醛
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张庆 张洪泉 白涛
设计了一种用于负载型Pd基催化剂的γ-Al_2O_3-ZrO_2-ThO_2纳米管阵列载体。原位生长法制备的纳米孔Al_2O_3陶瓷模板经化学沉积形成γ-Al_2O_3-ZrO_2-ThO_2纳米载体,并以此纳米载体作为活性组分制备了具有高催化氧化活性的Pd催化剂。电镜结果表明,催化剂组分Pd能够均匀分散于纳米载体中。实验表明采用以γ-Al_2O_3-ZrO_2-ThO_2纳米材料为Pd基催化剂载体的CH4传感器具有较好的线性度和快速响应特性。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨勇 张钊 王东亮 汶卓宇 周怀荣 张栋强
基于双功能催化剂的CO_2加氢耦合甲苯甲基化直接合成对二甲苯(p-xylene, PX)工艺具有原子经济性、可实现绿氢储存和有效利用CO_2等优点,该工艺尚未有完整的流程设计和优化策略等技术经济分析。该研究基于CO_2加氢耦合甲苯甲基化的选择催化结果,选取了高转化率、高二甲苯选择性和高PX选择性等3种甲基化催化剂及其实验结果,进行PX生产工艺流程设计与模拟。结果表明,在获得相同PX产量的基础上,高PX选择性催化剂工艺单位PX产品的原料消耗量仅为其他2种催化剂工艺的72.6%和58.9%;高二甲苯选择性催化剂工艺原料消耗率较高,并且具有最高的能耗,但借助异构化技术可实现最大PX生产潜力,展现了最优经济性。基于双功能催化剂的CO_2加氢耦合甲苯甲基化直接合成PX工艺可提高CO_2转化率、降低物料循环能耗,进一步提高二甲苯和PX选择性将极大地提升工艺的技术经济性。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
唐艳 呼世斌 王俊华 赵淑艳
为了制备催化性能优良的负载型TiO2光催化剂,以沸石为载体,采用正交设计法优化了浸渍法制TiO2/沸石光催化剂的工艺参数,以其对硫酸铵溶液中的氨氮降解率为考察指标,对其催化性能进行了研究。结果表明,制备TiO2/沸石光催化剂的最佳工艺条件为:m(TiO2)∶m(沸石)∶m(硅酸钠)=0.7∶10∶15,老化时间24 h,焙烧温度为400℃,焙烧时间1 h。TiO2/沸石光催化剂最佳投放量为1.5 g/L,在紫外光照射下反应4 h,对废水的氨氮去除率可达98.92%。可见,采用优化浸渍法制备的TiO2/沸石光催化剂的光催化性能优良。
关键词：
沸石 TiO2 光催化剂 氨氮去除率
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵朝晖 邹汉波
以氯化亚铁为铁源,氯化铵和叠氮化钠为混合氮源,通过溶剂热法制备出氮化铁。以该材料为载体,采用浸渍法制备了Pt/氮化铁催化剂,用于氯代硝基苯催化加氢制备氯代苯胺。考察了Pt负载量及焙烧温度对催化剂结构及催化活性的影响;结合红外光谱、X射线衍射、比表面积及孔结构、热重分析等表征手段,研究了Pt/氮化铁催化剂的结构及物理化学性质的变化。结果表明,当反应温度为100℃、加氢压力为1.0MPa、反应时间为2h时,氯代硝基苯转化率可达99.9%,对氯苯胺选择性为99.9%。
关键词：
Pt/氮化铁催化剂 氯代硝基苯 催化加氢
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
李胜楠 张光旭 韩洋 李莹
对Mg/Sn/W复合氧化物催化剂粉末成型工艺进行了研究,并采用X射线衍射(XRD)、N2吸附(BET)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行了表征,讨论了不同粘结剂及粘结剂含量、造孔剂及造孔剂含量、焙烧温度等工艺条件对催化剂成型效果的影响,并得出Mg/Sn/W复合氧化物催化剂成型的最佳操作条件为:以拟薄水铝石为粘结剂且含量为15%,合适的胶溶剂含量为5%,干燥温度为80℃,焙烧温度为550℃,并保持3h.此条件下得到的反应选择性可达86.57%.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张文娟 张辉朋 许慧慧 马海龙 杨亚提 张增强 高锦明 朱玉雷
【目的】制备清洁环保且高效的高比表面积炭基固体酸催化剂。【方法】以椰壳基、木粉基、煤基3种活性炭为原料,通过重氮盐还原法制备催化剂,比较3种催化剂的理化性质及性能,以选择最佳的活性炭催化剂。探讨乙醇与油酸物质的量比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对油酸酯化率的影响,确定油酸酯化反应的最佳条件。【结果】以煤基活性炭制备的催化剂磺酸密度最大(0.64mmol/g),其催化效果也最好,在反应6h后,油酸的酯化率可达69.7%。油酸酯化反应的最佳条件为:乙醇与油酸物质的量比10∶1,反应温度80℃,反应时间12h,催化剂用量为油酸质量的6%,在此条件下,油酸的酯化率可达87.3%。煤基磺化活性炭...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
温旭东 吴淑杰 管景奇
设计了基于简单的焙烧法"合成单位点钴基催化剂(Co-NG)实验",利用电化学工作站、红外光谱、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜以及球差电子显微镜等方法进行性能评价及表征,并研究了Co-NG催化剂在氧还原反应上的应用。结果表明,在氨气气氛下700℃焙烧后获得的钴高度分散在氮掺杂的石墨烯上,该材料在碱性锌-空气燃料电池的氧还原反应中性能最优。该实验提高了学生对碱性燃料电池的深度理解,又加强了学生在实验中的创新能力,进而提高了学生的科研能力。
关键词：
燃料电池 单位点钴 氧还原反应
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘煊赫 王怡轩 刘小明 武鑫
金属有机骨架材料(MOFs)具有明确活性位点、可调控结构等特征,是潜在的高效非贵金属氧还原反应(ORR)催化剂。基于此前沿热点课题,该文设计了一种Co/Ni-MOF催化剂催化ORR的综合性实验。采用超声法在常温条件下制备两种MOFs(Ni-MOF和Co-MOF),并对制备的MOFs进行SEM、FTIR、XRD、XPS、BET等结构和形貌表征,以及CV、LSV、RRDE等电化学性能测试,证明了Ni-MOF和Co-MOF在催化ORR领域的应用价值。将MOFs在ORR催化领域的创新性研究成果引入实验化学教学,有助于学生创新精神和实践能力的培养以及科研素养的提升。
关键词：
实验教学 MOFs 氧还原反应 创新实验
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