李学峰
,
高焕新
,
金国杰
,
丁琳
,
陈璐
,
杨洪云
,
何欣
,
陈庆龄
催化学报
分别用水热法和气相沉积法制备了Ti/HMS分子筛,采用三甲基氯硅烷(TMCS)和六甲基二硅氮烷(HMDSZ)对Ti/HMS样品进行了气相硅烷化,并用X射线衍射、N2吸附、红外光谱、29Si核磁共振和紫外-可见光谱对样品进行了表征.丙烯环氧化反应的测定结果表明,硅烷化可显著提高环氧化催化活性.水热法制备的Ti/HMS经HMDSZ硅烷化后的催化活性比经TMCS硅烷化后的稍高;气相沉积法制备的Ti/HMS经HMDSZ硅烷化后的催化活性远高于经TMCS硅烷化后的催化活性.这是由于TMCS不但能与分子筛表面的硅羟基反应,而且能破坏分子筛骨架中的Si-O-Ti甚至Si-O-Si键,形成新的羟基,导致样品的亲水性较强,同时还能对气相沉积法制备的Ti/HMS中的四配位骨架钛产生破坏作用.
关键词:
钛
,
HMS分子筛
,
水热合成
,
气相沉积
,
硅烷化
,
丙烯
,
环氧化
周健
,
刘志成
,
李丽媛
,
王仰东
,
高焕新
,
杨为民
,
谢在库
,
唐颐
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60602-0
多级孔沸石分子筛的结构性质及其催化性能是近年来分子筛研究的热点.本文采用蒸汽辅助晶化的方法制备了多级孔ZSM-5沸石分子筛,采用NH3程序升温脱附和原位吸附红外光谱等方法研究了其表面酸性质,用邻二甲苯异构化反应考察了其催化性能.结果表明,多级孔结构分子筛的结晶度和总酸量有所下降,但Lewis酸中心却有所增加.进一步研究发现,多级孔结构分子筛的外表面酸中心数量远高于常规分子筛,从而证实了多级孔结构可以将更多的酸中心暴露到外表面；而外表面酸中心数量的增多和扩散传质的改善是多级孔ZSM-5分子筛在邻二甲苯异构化反应中具有更高催化活性和对二甲苯产率的重要原因.
关键词:
多级孔结构
,
ZSM-5分子筛
,
表面酸中心
,
催化
,
二甲苯异构化
金国杰
,
高焕新
,
杨洪云
,
陈璐
,
丁琳
,
康陈军
,
谢在库
催化学报
研究了以异丙苯过氧化氢为氧化剂选择氧化内烯制环氧丙烷的Ti/HMS催化剂的失活原因.采用XRD(X射线衍射),FT-IR(傅里叶变换红外光谱),UV-Vis(紫外-可见光谱)和TG(热重分析)等技术表征了催化剂失活前后的结构和化学组成.结果表明,催化剂的失活主要是由于反应过程中所产生的重组分在催化剂表面吸附,覆盖了活性中心所致;并不是由于四配位的活件钛物种转化为六配位、八配位或者锐钛矿TiO_2所致.采用热异丙苯溶剂洗涤的方法可以部分恢复失活催化剂的活性,但不能恢复到新鲜催化剂的水平:采用低温烧炭方法能够使催化剂的活性恢复到新鲜催化剂的水平.因此,Ti/HMS催化剂的失活是可逆的,采用合适的再生方法可以恢复其催化活性.
关键词:
钛
,
HMS分子筛
,
失活
,
再生
,
丙烯
,
环氧化
,
环氧丙烷
刘茜
,
李宏旭
,
钱斌
,
高焕新
,
王仰东
,
唐颐
,
谢在库
催化学报
采用双模板法,向正硅酸甲酯的水解体系中同时引入聚乙二醇和三嵌段共聚物,成功制备出具有双连续大孔、同时孔壁中分布着有序介孔的复合孔结构硅胶独石材料. 产物的比表面积高达880 m2/g, 大孔孔径为0.2～5 μm, 介孔高度集中地分布在 5 nm. 结合物理吸附、扫描电镜、粉末X射线衍射和透射电镜等表征手段,发现合成条件如原料组成、反应温度和pH值等对反应体系中凝胶化转变和相分离发生的相对速度有重要影响,进而影响产物复合孔结构的生成. 此外,通过对合成条件的优化,一方面增强了无机骨架的强度,另一方面降低了湿凝胶干燥过程中的毛细管压力降,有效缓和了凝胶结构在干燥过程中的开裂和变形,使复合孔结构硅胶独石在厘米尺度内具有良好的整体性能.
关键词:
介孔/大孔材料
,
硅胶
,
独石
,
复合孔
,
双模板法
金国杰
,
杨红云
,
陈皓
,
高焕新
,
谢在库
催化学报
以H2O2为氧化剂,以磷酸氢盐或磷酸二氢盐为添加剂,研究了反应控制相转移催化剂(磷钨杂多酸季铵盐)催化丙烯环氧化的反应性能. 结果表明,当体系中不存在添加剂时,产物环氧丙烷的水解情况严重; 加入适量的添加剂可有效抑制环氧丙烷的水解. 作为抑制环氧丙烷水解的添加剂,磷酸氢盐比磷酸二氢盐具有更优异的性能,且磷酸氢钾比磷酸氢钠效果更佳. 在没有丙烯的情况下,随着温度的升高,环氧丙烷水解反应加剧; 在相同的温度下,环氧丙烷浓度越低,其水解率越高; 当环氧丙烷浓度较低时,催化剂的存在促进其水解,但在较高的浓度下,催化剂的存在则可抑制其水解. 随着温度的升高, H2O2分解反应加剧,当温度超过60 ℃时,分解速度显著加快. 催化剂在油/水二相中的分配实验结果表明,在H2O2存在的情况下,于50 ℃达到平衡时, 85.0%以上的催化剂被转移至有机相.
关键词:
反应控制相转移催化剂
,
添加剂
,
过氧化氢
,
丙烯
,
环氧化
,
环氧丙烷
高焕新
,
曹静
,
卢文奎
,
陈庆龄
催化学报
采用不同方法合成了钛硅分子筛TS-1.Raman光谱表征表明,不同方法合成的TS-1分子筛中钛的分散状态不同.当钛的含量低于1.5%时,不同方法合成的TS-1中的钛主要以高分散状态存在.当钛含量达到2.0%以上时,不同方法合成的钛硅分子筛中钛的分散状态显著不同,其中以TiCl3合成的分子筛中骨架钛的含量最高,而杂晶相锐钛矿含量最低,同时催化氯丙烯环氧化活性也最高.而以正钛酸四丁酯为钛源,在静止状态下晶化的钛硅分子筛中锐钛矿含量最高,催化活性最低.
关键词:
钛硅分子筛
,
合成
,
拉曼光谱
,
三氯化钛
,
骨架钛
熊春荣
,
高焕新
,
陈庆龄
,
高滋
催化学报
以硅溶胶为硅源,钛酸四丁酯为钛源,四丁基氢氧化铵(TBAOH)为模板剂,采用改进的方法合成了高结晶度的TS-2分子筛,并对所合成样品用FT-IR XRD,SEM,29Si MASNMR,ICP和N2吸附等方法进行了结构表征.实验中发现原料内添加适量氨水可使产品晶粒减小,骨架钛含量增加,比表面积和孔容增大,有利于提高其催化活性.另外,将晶化后母液中的TBAOH循环使用,也能得到结晶度高和催化性能良好的TS-2.采用本文推荐的合成原料和方法可大幅度降低TS-2的合成成本.
关键词:
TS-2分子筛
,
硅溶胶
,
氨
,
母液循环利用
高晓晨
,
杨为民
,
刘志成
,
高焕新
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20337
以磷酸二氢铵为前驱体,使用浸渍法制备了一系列不同磷含量改性的HZSM-5分子筛,并结合X射线衍射、N2吸附和氨程序升温脱附等表征结果探讨了催化剂硅/铝比、粒径尺寸、晶体结构、孔结构及表面酸性对其催化甲醇和三聚甲缩反应生成聚甲醛二甲基醚(PODEn)反应性能的影响,同时与商业催化剂进行了比较.结果表明,硅铝比为50,粒径尺寸为5 μm,P2O5含量较低(0～6％)的HZSM-5分子筛表现出较高的催化活性和PODEn选择性.在130℃,原料甲醇和三聚甲醛的质量比为2∶1的优化条件下反应时,三聚甲醛转化率可达到95.2％,PODEn(n=2～5)的选择性为62.9％,略好于商业催化剂.
关键词:
聚甲醛二甲基醚
,
甲醇
,
三聚甲醛
,
HZSM-5分子筛
,
燃料添加剂
高焕新
,
卢文奎
,
陈庆龄
催化学报
研究了钛硅分子筛催化氯丙烯环氧化反应的条件及动力学行为. 结果表明,以钛硅分子筛为催化剂,氯丙烯可被高选择性地氧化为环氧氯丙烷.环氧化反应速度与分子筛中骨架钛的含量及分子筛的用量呈正比关系,是一级反应. 对于氧化剂H2O2,只有当c(H2O2)＜0.4mol/L时,环氧化反应为一级反应;而c(H2O2)＞1.0 mol/L时,为零级反应. 对于氯丙烯,随着其浓度的变化,环氧化反应的级数在1和0之间. 然而,只有当氯丙烯浓度很高时,环氧化反应的级数才有明显的降低. 根据实验结果和Eley-Rideal单分子吸附方程,提出了氯丙烯环氧化反应的动力学模型.
关键词:
钛硅分子筛
,
氯丙烯
,
过氧化氢
,
环氧化
,
环氧氯丙烷
,
反应动力学
