陈金春
,
刘晔
,
路勇
,
薛青松
,
高立达
,
王亚
,
何鸣元
催化学报
以柠檬酸溶胶-凝胶法合成的具有萤石结构的Ce0.8Gd0.2O1.9 (CGO)复合氧化物为载体,用初湿浸润法制备了负载型Pt催化剂. 纯异辛烷的重整反应结果显示, 600和800 ℃焙烧的催化剂达到了热力学平衡转化, 1 000 ℃焙烧会导致Pt的聚集和氧化物的严重烧结,因而催化剂活性较差. 抗硫测试表明, 800 ℃焙烧的催化剂抗硫性能最好,在300 μg/g硫存在下, 100 h内异辛烷均接近完全转化;在500 μg/g硫存在下催化剂仍表现出良好抗硫性能. 程序升温还原和X射线分析结果显示, 800 ℃焙烧时Pt与CGO载体间的相互作用最强,同时催化剂具有良好的热稳定性,这是催化剂具有抗硫性能并且抗硫作用持久的根本原因. 反应条件下噻吩硫完全转化成H2S, 硫的转化可能是通过氧化-还原机理进行的.
关键词:
铂
,
稀土氧化物
,
水蒸气重整
,
异辛烷
,
氢气
,
硫中毒
杨妲
,
王栋梁
,
刘欢
,
赵小莉
,
路勇
,
赖时军
,
刘晔
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61022-1
炔酮类化合物作为一类具有生物活性的分子,是天然产物全合成中构建杂环类化合物的重要中间体.炔酮类化合物的传统合成方法是通过过渡金属催化金属有机炔烃和酰氯的交叉偶联,但存在酰氯本身稳定性和底物官能团耐受力较差的缺点.近年来,钯催化的羰化Sonogashira反应(末端炔烃和芳基卤化物与CO的偶联反应)成为合成炔酮类化合物更为直接和有效的方法,其中与钯中心原子配位的配体的电子效应和空间效应可显著调控钯配合物的催化性能.但均相钯催化的羰化Sonogashira反应体系存在催化剂流失、分离困难和难以循环使用的问题.我们以2-(1-咪唑基)噻唑为母体分子,合成了具有P,S,N杂合配体特征的配体L1,同时将配体L1通过与MeOTf的季铵化反应得到相应的离子型膦配体L2.在此基础上,利用L1和L2与过渡金属中心的配位作用合成相应的钯配合物1A和2A.由于L1和L2中含有多种不同配位能力的配体(P-配体,S-配体和/或N-配体),故通过N/S杂原子对Pd-中心原子的协同弱配位作用,可以调变相应钯配合物对羰化Sonogashira反应的催化性能.另外,2A中具有强吸电子效应的正电荷的存在,使其结构和催化性能也必然不同于中性配合物1A.实验结果表明,在温和的反应条件(90℃,lh,CO压强1.0 MPa)下,对于碘苯和苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应,1A体现出优于2A的催化性能,TOF值达到840 h-1;但反应温度提高到120℃时,1A的TOF高达3560 h-1,2A的TOF为2960 h-1.与L1的2JP-Se=744 Hz相比,L2的2JP-Se=768 Hz,说明L2中具有吸电子效应的正电荷的存在降低了相应P原子的σ给电子能力(2JP-Se数值越大,相应膦配体的6给电子能力越弱);同时,1A中具有弱配位能力的N配体的缺失削弱了配体对Pd活性中心的稳定作用.在底物普适性研究中发现,4-硝基溴苯在相同反应条件下几乎得不到羰化Sonogashira偶联产物.而将反应体系中的CO换为同样压强下的N2,却可以顺利实现Sonogashira偶联反应.我们推测,在CO氛围下形成的pd0-CO活性物种(与N2氛围下形成的Pd0活性物种相比)具有相对较低的对底物的氧化加成能力.离子型钯配合物2A的优势在于,当将其与室温离子液体[Bmim]PF6(溶剂)结合使用,在2A催化碘苯与苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应过程中,循环使用8次催化性能没有明显下降.
关键词:
离子型膦配体
,
钯配合物
,
羰化Sonogashira反应
,
离子液体
凌敏
,
赵国锋
,
曹发海
,
路勇
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.00146
采用新结构的催化/吸附填料来发展反应过程强化技术是当前寻求节能减排、环境友好和安全生产的重要途径之一.新型微纤结构填料可将大窄隙率、小尺度(颗粒)、多孔结构、大比表面积、良好导热性和渗透性以及独特的形状因子等有利于改善反应/吸附床层传质/传热和几何构型灵活设计的诸多要素一体化.综述了微纤结构填料在能源催化、选择氧化、空气过滤和电化学储能材料制备等方面的研究进展,并对微纤结构填料的发展方向和应用前景进行了展望.
关键词:
结构填料
,
吸附
,
过程强化
,
选择氧化
,
制氢
,
燃料电池
,
电化学储能
汤颖
,
刘晔
,
路勇
,
朱萍
,
何鸣元
催化学报
以类层柱CuZnAl水滑石为前体,经不同温度焙烧制备了一系列甲醇水蒸气重整制氢催化剂.在250℃、水/甲醇比1.3和重时空速2.5 h-1下的反应结果表明,600℃焙烧的催化剂具有优异的活性和稳定性,而≤500℃和≥700℃焙烧后的催化剂活性较差.热重、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和程序升温还原分析结果表明,600℃焙烧时水滑石分解较为完全,析出纳米CuO粒子的同时伴生CuAl2O4尖晶石相,进而在反应过程中对金属Cu纳米粒子和ZnO起到良好的隔离和稳定作用.焙烧温度≥700℃时CuO纳米粒子发生二次团聚,同时CuAl2O4尖晶石相大量生成,造成催化活性位减少,活性较低;而焙烧温度≤500℃时水滑石分解不完全,生成(Cu,Zn)AlxOy(CO3)z复合物且无尖晶石相伴生,造成反应中金属Cu纳米粒子和ZnO聚集,导致催化剂活性较低.
关键词:
氧化铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
水滑石
,
甲醇
,
氢
,
水蒸气重整
,
燃料电池
温斌
,
何鸣元
,
宋家庆
,
宗保宁
,
路勇
,
舒兴田
催化学报
用共沉淀法制得Mg-Al水滑石和二氧化铈的混合物,经750 ℃热活化,得到铈镁铝混合氧化物催化剂. 考察了催化剂的组成、反应温度、反应体系中氧含量、水蒸气及二氧化硫的存在对NO和CO反应活性的影响. 结果表明,铈镁铝混合氧化物催化剂具有较高的脱NOx活性,并具有优异的水热稳定性和一定的抗氧性及抗二氧化硫毒化的能力.
关键词:
铈镁铝混合氧化物
,
氮氧化物
,
脱除
,
硫中毒
韩敏
,
陶文亮
,
田星
,
艾浩
,
路勇
,
刘丽霞
材料导报
选用新型耐高温、耐腐蚀、耐酸碱DB5012胶粘剂对高纯α-Al2O3陶瓷膜管-20#钢进行连接,在常温及550℃下对粘接试样进行了抗拉强度测试,用XRD、SEM等方法对αAl2O3陶瓷膜管/胶粘剂/金属粘合部分的微组织结构进行了表征.结果表明,α-Al2O3陶瓷膜管/胶粘剂/金属套接接头界面镶嵌致密,无缝隙气孔,在常温下抗拉强度达到了24.45MPa,在550℃高温下为19.75MPa.该胶粘剂在常温及高温工况下均能达到理想的使用效果.
关键词:
α-Al2O3陶瓷膜管
,
金属
,
粘接工艺
,
机械特性
,
显微组织
汤颖
,
刘晔
,
路勇
,
朱萍
,
何鸣元
催化学报
以类层柱CuZnAl水滑石为前体,经600 ℃焙烧制备了一系列不同Cu/Zn/Al质量比的催化剂. 在250 ℃、水/甲醇比为1.3和重时空速为3.28 h-1 的条件下,考察了Cu/Zn/Al质量比对催化剂甲醇水蒸气重整反应性能的影响. 结果发现,最佳Cu/Zn/Al质量比为36.7/13.4/(17～28). 调变Cu的比例不会改变催化剂物相构成和CuO的还原峰温, Cu含量较低的催化剂由于活性位数目少而甲醇转化率低,而Cu含量过高的催化剂甲醇转化率较差可能是因为Cu/Zn比失调. 较低或较高的Zn含量会对催化剂物相构成产生影响,这是导致甲醇转化率随Zn含量变化的主要原因. 较高的Al含量有利于CuO的分散和增大催化剂的比表面积,因此催化剂上甲醇的转化率明显提高. 另外,所制催化剂的Cu/Zn/Al质量比对产物气体的组成没有影响.
关键词:
氧化铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
水滑石
,
甲醇
,
氢
,
水蒸气重整
,
燃料电池
高立达
,
薛青松
,
路勇
,
何鸣元
催化学报
以CuZnAl复合氧化物为催化剂,以空气为氧化剂,在固定床反应器中进行了模拟汽油中正戊硫醇的催化空气氧氧化脱除反应. 考察了空速、氧气/硫比和反应温度等因素对脱除正戊硫醇效果的影响. 结果表明,正戊硫醇的脱除可以在重时空速为50～70 h-1, 反应温度为150和300 ℃下高效地进行,在100 h内正戊硫醇的转化率维持在90%以上. 正戊硫醇氧化在150 ℃下发生二聚生成二聚物;在300 ℃下反应初期以深度氧化生成SO2为主,但随着反应时间的延长深度氧化反应逐渐减弱而二聚反应逐渐增强.
关键词:
正戊硫醇
,
脱除
,
催化氧化
,
氧化铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
复合氧化物
陈金春
,
高立达
,
薛青松
,
刘晔
,
王亚
,
路勇
中国稀土学报
以柠檬酸溶胶-凝胶法、六亚甲基四胺共沉淀法和草酸共沉淀法合成了具有萤石结构的Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)复合氧化物,并用初湿浸润法制备了负载型Pt/CGO催化剂. 纯异辛烷的重整反应结果显示,制得的催化剂均达到了热力学平衡转化. 抗硫测试表明,用柠檬酸溶胶-凝胶法所制载体制备的催化剂具有最好的抗硫中毒性能,在300 ìg穏-1硫存在条件下,100 h内异辛烷均接近完全转化. 用六亚甲基四胺共沉淀法和草酸共沉淀法所制载体制备的催化剂,在相同硫含量条件下,100 h后异辛烷的转化率分别降至～90%和～82%. 这主要是由于二者热稳定性较差和Pt与CGO复合氧化物载体之间相互作用较弱所致. 催化剂储氧量与其抗硫中毒性能并无直接关联. 另外,3种催化剂均具有良好的抗积炭性能.
关键词:
水蒸气重整
,
异辛烷
,
制氢
,
抗硫中毒
,
Pt催化剂
,
稀土氧化物
李剑锋
,
杨九龙
,
王苗苗
,
路勇
,
何鸣元
催化学报
基于烧结微纤结构材料发展了一种集微混合、反应和换热于一体的微反应器,以苯硝化为模型反应考察了该微反应器用于快速、强放热的液-液两相混合反应的效果.烧结微纤材料具有大的空隙率、三维开放孔结构和大的面积与体积比,有利于传质和传热,同时微纤三维网络具有微搅拌器的作用,有利于流体的微米尺度分割和快速混合.因此,苯硝化反应得以在很短的时间内高选择性地进行完全.在一定的操作条件下,苯转化率可以达到91.7%, 硝基苯选择性高达99.4%.
关键词:
微纤
,
微反应器
,
苯
,
硝化
