任利敏
,
张一波
,
曾尚景
,
朱龙凤
,
孙琦
,
张海燕
,
杨承广
,
孟祥举
,
杨向光
,
肖丰收
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60280-X
以低廉的铜胺络合物为新型模板剂,成功地合成了含铜的SSZ-13沸石分子筛(Cu-ZJM-1).在合成过程中,铜胺络合物既是模板分子,又是催化活性组分铜物种的直接来源.理论计算表明,该模板分子的构型与尺寸恰好与构成SSZ-13分子筛结构的CHA笼相匹配,因而可以成功地导向该沸石分子筛结构.采用X射线衍射、扫描电镜、氮气吸附、红外、紫外-可见吸收光谱、差热-热重分析、氨气程序升温脱附及氢气程序升温还原等手段对样品的性质及模板分子的状态进行了系统表征.结果表明,所制Cu-ZJM-1样品为结晶度很高的SSZ-13沸石结构,硅铝比和铜负载量可调且铜处于高分散状态,在NH3选择催化还原氮氧化物反应中表现出优异的催化性能.
关键词:
新型模板剂
,
铜胺络合物
,
设计合成
,
Cu-SSZ-13
,
理论计算
,
氨还原消除氮氧化物反应
张永来
,
丁红
,
刘福建
,
魏舒
,
刘森
,
和东亮
,
肖丰收
催化学报
利用一种简单共沉淀的方法,通过调变合成温度(0～80 ℃)成功地合成了一系列Ag3VO4样品,其粒子尺寸在100 nm～5 μm间. 通过在合成体系中添加聚乙二醇4000, Ag3VO4粒子尺寸可进一步降低至50～100 nm. 可见光下降解罗丹明B的实验结果表明, Ag3VO4样品特别是纳米尺寸的样品,显示出比当前广泛使用的P25更高的催化活性. Ag3VO4样品循环使用4次之后其光催化活性并没有明显降低,证明Ag3VO4是一种稳定有效的可见光催化剂.
关键词:
钒酸银
,
纳米粒子
,
光催化
,
可见光
,
罗丹明B
,
降解
邹永存
,
孟祥举
,
于沂
,
杨淼
,
林凯峰
,
蒋大振
,
肖丰收
催化学报
Fe取代系列磷酸铝分子筛(FeAlPO4-5, FeAlPO4-11和FeVPI-5)在催化氧化芳香族化合物反应(如苯酚和苯的羟化、苯乙烯的环氧化以及萘酚的氧化)中具有很高的活性. 系统研究的数据显示,在苯酚和苯的羟化及苯乙烯的环氧化反应中,FeAlPO4-5及FeAlPO4-11的活性与TS-1催化剂相近; 在大分子萘酚的氧化反应中,FeVPI-5具有较高的活性,而小孔的TS-1则没有活性. 比较不同催化剂的活性结果表明,骨架中的Fe(Ⅲ)是催化剂的活性中心.
关键词:
磷酸铝铁分子筛
,
苯酚
,
苯
,
羟化
,
苯乙烯
,
环氧化
,
萘酚
,
氧化
,
过氧化氢
戴志锋
,
陈芳
,
孙琦
,
纪妍妍
,
王亮
,
孟祥举
,
肖丰收
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60952-4
Pd催化的C-C均相偶联反应,如Suzuki,Heck和Sonogashira广泛应用于有机合成、药物化学、材料科学等领域.均相催化剂具有难分离和不易循环利用的缺点,因而其应用有所受限.因此,开发具有高稳定性和高活性以及可循环性的Pd负载的多相催化剂具有重要意义.多孔有机聚合物具有独特的多级孔结构以及良好的稳定性,因而为制备新型的多相催化剂提供了可能.本文将乙烯基修饰的1,10-菲罗啉有机配体与二乙烯基苯共聚得到了菲罗啉功能化的多孔有机聚合物(PCP-Phen),负载Pd(OAC)2后所制催化剂(Pd/PCP-Phen)在Suzuki,Heck和Sonogashira等偶联反应中表现出优异的活性、选择性和稳定性.固体核磁和红外结果表明所合成的多孔有机聚合物具有1,10-菲罗啉有机配体;热重分析显示该聚合物具有较高的热稳定性;N2吸附测试表明该多孔有机聚合物及其钯负载物均具有丰富的介孔结构(11.2和7.3 nm)和大的比表面积;扫描电镜和透射电镜结果确也证实了它们具有丰富的介孔结构.X射线光电子能结果表明,Pd/POP-Phen催化剂中Pd 3d5/2和Pd 3d3/2的结合能分别为337.6和343.1 eV,略低于Pd(OAc)2的(338.6和343.8 eV).同时,该催化剂的N 1s结合能为400.0 eV,高于POP-Phen的399.3 eV.由此可见,该催化剂中菲罗啉有机配体与Pd物种有很强的配位作用.将得到的Pd/POP-Phen催化剂用于Suzuki,Sonogashira以及Heck反应.对于Suzuki反应,当以溴苯和苯硼酸为底物,乙醇和水(2∶3)为溶剂时,反应30 min联苯的产率高于99％;而在菲罗啉和醋酸钯(Pd/Phen)混合均相催化剂作用下,同样条件下转化率仅为1.7％.可见,Pd/POP-Phen多相催化剂在Suzuki反应中的催化活性高于均相催化剂.更为重要的是,该催化剂在循环使用五次后并未见明显的失活,且在反应液中也未检测到Pd,说明反应中金属物种基本上没有流失,与Pd/POP-Phen 多相催化剂的高稳定性一致.当将反应物扩展到多种不同底物时,Pd/POP-Phen催化剂均显示出非常优异的催化性能.在Sonogashira和Heck反应中,该多相催化剂也有非常好的催化性能.在碘苯和苯乙炔为反应物的Sonogashira反应中,于120℃进行30 min后,转化率即可达99％以上,高于Pd/Phen均相催化剂(93％);且该反应在没有CuI参与下也可以进行,从而避免了副产物二苯炔的形成.在碘苯和丙烯酸甲酯为底物的Heck反应中,于130℃只需反应20 min转化率可达到＞99％,也优于相应的均相催化剂.循环实验表明,该催化剂具有很高的稳定性.Pd/POP-Phen多相催化剂表现出高于均相催化剂的活性,主要原因归于催化剂孔道中相对较高的反应物浓度.在多相催化反应中,因为其丰富的多孔结构对反应物具有很强的富集作用,从而使得多相催化剂里的反应物浓度大大高于均相催化剂.例如,在Suzuki反应中,溴苯在多相催化剂中的浓度是均相催化体系的14倍.
关键词:
多孔有机聚合物
,
菲罗啉配体
,
碳-碳偶联反应
,
钯基多相催化剂
韩宇
,
肖丰收
催化学报
人们合成了一系列介孔分子筛材料,并发现它们在催化、吸附与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有很大的潜在应用价值. 但是,介孔分子筛材料相对于微孔沸石分子筛存在着两个致命弱点:较低的水热稳定性和较不活泼的催化活性中心. 这两个弱点大大地影响了介孔分子筛在催化反应中的广泛应用. 本文系统地综述了最近几年利用沸石纳米粒子自组装制备具有高催化活性中心和水热稳定的介孔分子筛材料的研究进展. 这包括利用硅铝沸石纳米粒子自组装制备具有强酸性和水热稳定的新型介孔硅铝分子筛材料, 利用钛硅沸石纳米粒子自组装制备具有高催化氧化活性中心和水热稳定的新型钛硅介孔分子筛材料, 以及利用含有不同杂原子的沸石纳米粒子自组装制备一系列水热稳定的新型介孔分子筛催化材料.
关键词:
催化材料
,
介孔分子筛
,
水热稳定性
,
酸性
,
催化氧化
,
催化裂化
刘森
,
杜耘辰
,
肖霓
,
张永来
,
纪妍妍
,
肖丰收
催化学报
采用尿素作为pH值自调节剂,一锅法合成了Fe-SBA-15催化剂. X射线衍射和N2吸附-脱附等温线结果表明, Fe-SBA-15具有与SBA-15相似的介孔结构. 紫外-可见光谱结果表明, Fe-SBA-15样品在550 ℃焙烧后Fe元素主要以四配位形式存在. 活性测试峁砻? Fe-SBA-15对苯及其衍生物的Friedel-Crafts苄基化反应具有优异的催化性能. 例如,在反应温度为70 ℃和苯/苄基氯摩尔比为14.4的条件下,催化剂上苄基氯完全转化所需的时间为20～70 min, 二苯甲烷的选择性为97.8%～100%. 随着反应温度的升高和Fe含量的增加,苄基氯的转化率逐渐升高;随着苯/苄基氯比的减小,苄基氯完全转化所需的时间逐渐延长.
关键词:
一锅法合成
,
尿素
,
铁
,
SBA-15
,
介孔分子筛
,
Friedel-Crafts反应
,
苄基氯
孙波
,
孟祥举
,
王世超
,
孙淑清
,
肖丰收
催化学报
介绍了一种简单的组合化学技术,该技术利用催化反应中产物或反应物导致的化学指示剂的颜色变化快速地指示反应进程.选用甲基橙为指示剂,分子筛为催化剂,考察了不同反应条件下羧酸的酯化反应,并用气相色谱和高效液相色谱分析方法对实验结果进行验证.结果表明,利用化学指示剂进行的高通量颜色筛选结果与色谱检测结果很好地吻合,该方法具有简单和高效的特点,可应用于对化学指示剂敏感的反应.
关键词:
组合化学
,
高通量筛选
,
化学指示剂
,
沸石
周晓兆
,
刘艳
,
孟祥举
,
申宝剑
,
肖丰收
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60638-X
以天然凹凸棒石为硅源、铁源和钛源,一步合成了Fe/Ti-ZSM-5分子筛.X射线衍射、扫描电镜和N2吸附等温线测定结果表明,所合成的样品具有良好的结晶度和较大的比表面积；NH3程序升温脱附和H2程序升温还原结果表明,该样品具有强的酸性和氧化还原性能.更为重要的是,与常规方法制备的ZSM-5沸石相比,Fe/Ti-ZSM-5在催化裂解原料油(LGO,加拿大)的测试中,丙烯的产率提高0.21％,总轻烯烃的产率提高0.33％.由此可见,Fe与Ti物种在ZSM-5沸石分子筛中的存在有利于提高轻烯烃的产率,有望在石油炼制过程中提高烯烃产率.
关键词:
天然凹凸棒石
,
铁
,
钛
,
ZSM-5
,
沸石分子筛
,
催化裂化
,
丙烯
