对涂覆技术及涂层与载体的结合机理进行概述,对比滚涂、喷涂、浸涂3种常用的催化剂涂覆技术,总结上述3种涂覆技术对原料性质和涂覆工艺的要求。滚涂采用涂层粉体为原料,主要用于球形催化剂;喷涂、浸涂以涂层浆液为原料,可用于各种形状催化剂。概述滚涂催化剂、喷涂催化剂、浸涂催化剂研究进展,包括涂覆工艺参数优化、原料性质调变及助剂选取对涂覆型催化剂性能的影响,以及改进涂覆型催化剂物化性能的方法。提出难以兼顾机械性能和反应性能是涂覆型催化剂应用受到限制的主要原因,改进涂覆型催化剂的综合性能、提高其应用价值是未来涂覆技术的研究重点。

烯烃的烷氧羰基化反应是目前生产酯类化合物最重要的均相催化反应,烷氧羰基化反应催化剂的开发与改性备受关注。此外,均相烷氧羰基化催化剂的回收和无“CO”的羰基化过程也一直是烷氧羰基化反应的研究热点。综述近年来烷氧羰基化反应催化剂的研究进展,归纳双膦配体上不同活性基团对催化剂性能的影响,总结均相烷氧羰基化催化剂的固载化和液-液两相体系两种催化剂的回收方法,介绍甲酸、甲醛和CO₂三种羰基源替代物实现烯烃高效羰基化的反应方法。

对光催化降解甲基橙(MO)过程中催化剂、反应器、影响因素、提高光催化反应效率措施4个方面进行综述,重点总结不同催化剂对MO降解率的影响及光催化反应器的研究进展。提高光催化降解MO的关键在于催化剂表面电子-空穴的分离、转移效率以及反应器光源与溶液光透过率的匹配。据此,将现有提高光催化降解MO措施分为3类:(1)优化催化剂捕获光的能力;(2)优化反应器内光源点布置;(3)改善催化剂负载方式,提高催化剂比表面积和表面微流动特性。最后,提出提高光催化效率需从光源分布与溶液的透光性不匹配的矛盾入手,以“光均匀分布”为原则优化反应器光源布置,提高吸光过程和催化过程的协同性。

苯酚作为一种重要的工业原料,以H₂O₂为氧化剂氧化苯制苯酚已成为苯酚制备的重要途径。综述H₂O₂体系中铁基、铜基和钒基等单金属/多金属基以及非金属等非均相催化剂在苯羟基化制苯酚中的研究进展,着重讨论催化剂催化性能以及反应机理,为多相体系中催化剂的设计以及苯酚的制备提供新思路。

负载型金属纳米粒子催化剂被广泛应用于化工工业生产中,但由于金属在高温环境中容易烧结而导致催化剂失活,因此提高催化剂的高温热稳定性是多相催化领域的重大挑战。本文概述了金属纳米颗粒的高温烧结机制:纳米粒子迁移-聚集过程(PMC)和Ostwald熟化(OR),讨论了近年来通过增强金属-载体相互作用、调节金属纳米粒子与包裹层之间的界面效应、构建多功能结构等方法在制备抗烧结型金属纳米催化剂方面的研究进展并对其进行总结。

芳烃硝化产物因高附加值和结构多样性,在工业中间体领域举足轻重。目前,传统的芳烃硝化采用混酸硝化法,虽然工艺成熟,但常伴有选择性差、废酸处理难度大、环境污染严重等问题。近年来,随着对绿色硝化催化剂的不断深入研究,开发绿色催化体系替代传统混酸硝化成为该领域的研究热点。综述固体酸、离子液体、过渡金属等绿色催化剂在芳烃硝化中的研究进展,对该研究领域存在的局限性和未来的绿色清洁发展前景进行总结和展望。

乙醇作为一种重要的低碳平台分子,其下游转化制备高附加值化学品相关研究备受关注,其中乙醇脱氢法制备乙酸乙酯是一条具有竞争力的反应路线。利用共沉淀法合成了系列CuCeZr催化剂,考察共沉淀pH值对乙醇脱氢制备乙酸乙酯催化性能的影响,考察并优化反应温度、反应压力和空速等反应条件。结果表明,当沉淀pH=12时,CuCeZr催化剂的催化性能最优。在最佳条件95%乙醇水溶液为原料、进料速率0.1 mL·min^-1、反应温度240 ℃、反应压力1.0 MPa和无载气时,乙醇转化率与乙酸乙酯选择性分别达45.6%和80.6%。催化剂连续250 h稳定运行,表明该催化剂具有良好的催化稳定性。

三重态光敏剂在光催化领域的应用日益广泛,而传统的稀有金属配合物光催化剂存在着吸光能力弱、三重态寿命短、经济性差等短板,限制了该类光敏剂的进一步应用。因此,亟需开发出新型的具有强可见光吸收和长三重态寿命的三重态光敏剂。简要介绍三重态光敏剂参与的光催化体系的光化学基础理论以及基本催化过程,综述近年来氟硼吡咯类(BODIPY)光敏剂在光催化有机合成和光催化产氢领域的研究进展,并对今后的三重态光敏剂作为光催化剂的发展做出展望。

稀土催化材料在石油化工、化石燃料催化燃烧等领域发挥着重要作用。二氧化铈(CeO₂)作为重要的稀土金属氧化物,因其优异的氧存储能力和稳定的面心立方结构被广泛用于催化反应中。重点介绍CeO₂在CO₂催化转化方面的应用及近期的研究进展,包括CH₄-CO₂重整反应,CO₂与甲醇直接反应合成碳酸二甲酯以及CO₂催化加氢制甲醇反应。阐述CeO₂形貌调控对晶面暴露、氧空位浓度的影响以及CO₂在催化剂表面吸附解离过程,展望CeO₂基催化剂的发展方向。

醋酸甲酯和甲醛缩合制备丙烯酸甲酯的新工艺路线引起了学术界和工业界的广泛关注。采用等体积浸渍法制备氧化硅负载铯固体碱催化剂并用于醋酸甲酯与甲醛缩合制丙烯酸甲酯反应。通过TG-MS、SEM、Raman、XRD、CO₂-TPD和反应性能评价等手段,重点考察不同铯基前驱体对催化剂结构和反应性能的影响。结果表明,碳酸铯和醋酸铯为前驱体制备得到的固体碱催化剂性能相近且性能最优,而硝酸铯前驱体制备的催化剂性能较低,可能是由于在406 ℃时硝酸铯出现熔融再结晶,导致活性相分散性变差。碳酸铯和醋酸铯前驱体制备的催化剂在高温焙烧条件下活性中心均以Cs₂CO₃相存在。进一步考察碳酸铯的负载量对性能的影响,以5%负载量时催化剂性能最优,醋酸甲酯转化率约20%,丙烯酸甲酯选择性约87%,催化剂稳定运行120 h,稳定性良好。

Cu-SAPO-34作为近年兴起的一种铜基小孔分子筛脱硝催化剂,具有比表面积大、酸性位丰富、骨架稳定等特点,催化活性和水热稳定性优异。总结Cu-SAPO-34催化剂的制备方法,包括水溶液离子交换法、一步水热合成法、固态离子交换法、浸渍法和沉积沉淀法;综述稀土元素掺杂、过渡金属掺杂、介孔引入等改性方法对Cu-SAPO-34催化剂脱硝性能的影响,并对Cu-SAPO-34脱硝催化剂的未来发展方向进行展望。

环氧丙烷(PO)是重要的有机化工原料,主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等。综述近年来催化丙烯选择性环氧化制备环氧丙烷的研究进展,包括以氧气、H₂O₂、原位合成H₂O₂和有机过氧化物为氧化剂的催化工艺,并展望催化丙烯环氧化的绿色催化工艺和研究方向,未来需重点研究仿生催化、原位合成H₂O₂、高选择性催化剂的设计和催化反应机理等。

电解水被认为是目前最有前途的制氢方法之一。基于商用贵金属基催化剂成本高和储量有限的情况,开发低成本、高性能的电催化剂是实现电解水制氢产业化的关键。过渡金属磷化物因具有独特的物化性质和高催化活性而被广泛关注,但导电性和活性位点密度的不足限制了其在工业化制氢中的应用。首先阐述电解水析氢的机理及过渡金属磷化物的重要作用。然后从单金属磷化物、双金属磷化物、改性金属磷化物和结构调控过渡金属磷化物4个方面分析不同种类的过渡金属磷化物以及提升其催化性能的途径,并比较了当前过渡金属磷化物的常用制备方法。最后总结提升催化性能的主要策略,展望过渡金属磷化物未来的机遇和挑战。期望本综述有助于过渡金属磷化物电催化剂的设计开发与应用。

在分析流化床中硝基苯加氢制苯胺工艺条件的基础上,讨论催化剂流化状态、硝基苯质量、氢气质量、氢油比、硝基苯进床温度、反应温度、反应压力和催化剂等各工艺条件对反应的影响,针对工业生产实际操作条件和数据,排除部分工艺条件对反应的影响,对流化床法苯胺产品中轻组分来源进行解析,对工业生产操作具有指导意义。

废塑料在自然界的累积造成了严重的环境问题。从环境保护及资源利用角度出发,亟需对废塑料进行回收利用。化学回收法可以将废塑料高选择性地转化为高附加值化学品。总结了近年来加聚类废塑料化学回收技术的研究进展,包括直接热解、催化热解、加氢裂化及其他化学回收法,着重探讨催化剂、催化体系对产物分布的影响及相应的反应机理。指出高效催化技术是推动废塑料化学回收技术实现工业应用的关键。

ZSM-5分子筛作为工业上应用较广泛的催化剂之一,一直是研究的热点。但传统的ZSM-5分子筛存在晶粒大、扩散困难和活性位点可及性差的问题,限制了在大分子催化方面的应用。对近年来通过调节凝胶化学因素和合成条件因素来改善分子筛扩散困难问题的方法和机理进行综述,并指出利用长链季铵盐作为结构导向剂能够合成具有自柱撑形貌的ZSM-5分子筛,具有良好的晶间介孔连通性,但其制备过程繁琐,成本昂贵。尿素和晶种等添加剂的引入以及二段晶化法的成功应用使得合成的成本降低,改善了晶间介孔,使得ZSM-5分子筛具有更好的扩散性能。

无溶剂法合成分子筛具有原料低廉、反应条件温和、合成路线简单和过程绿色环保等优势,近年来逐渐成为人们的研究热点。主要综述无溶剂法合成分子筛过程中的研究进展、分子筛合成机理和无溶剂法合成的优缺点,并且对该合成的应用前景和研究趋势进行展望。

乙苯是重要的有机原料,主要用来生产苯乙烯,进而制造工程塑料和合成橡胶等。早期的乙苯工业生产主要采用腐蚀性强和三废排放严重的AlCl₃工艺,自1970年美孚公司和Badger公司开发出无腐蚀、无污染的分子筛烷基化制乙苯技术起,分子筛烷基化制乙苯技术得到了长足的发展,成为当今乙苯生产的主流技术。按反应工艺的不同从气相法和液相法的角度对分子筛烷基化制乙苯技术进行介绍。分子筛气相烷基化制乙苯技术可以纯乙烯、生物乙醇和稀乙烯为原料,具有催化剂抗毒能力强、工艺流程简单以及装置灵活等特点;分子筛液相烷基化制乙苯技术可分为EBOne工艺、EBMax工艺和CD-TECH工艺,具有反应温度低和杂质含量少等特点。着重阐述我国在乙苯生产技术自主创新上取得的突出进展,并从原料多样化、装置大型化、过程低碳化和分子筛催化剂制造清洁化四个方面对我国乙苯生产技术进行展望。

糠醛和环戊酮羟醛缩合反应是制备高质量生物燃料的重要步骤之一。以生物质糠醛和环戊酮为原料合成可再生的生物燃料路线是可持续发展、符合绿色化学要求的。但对该反应的催化机理还不清楚,该反应在不同催化作用下,可以得到两种产物,即2,5-双(2-呋喃基亚甲基)环戊酮(F₂Cp)和2-(2-呋喃基亚甲基)环戊酮(FCp)。以F₂Cp作为目的产物,对用于该反应的酸催化剂、碱催化剂以及酸碱双功能催化剂的催化性能进行分析。结果表明,酸性Al₂O₃催化剂与酸碱双功能Na-HAP催化剂均具有较优的催化性能,并且采用无溶剂、微波辐射法,可提高反应速率。在此基础上,对催化机理进行了阐述与分析。机理分析表明,酸碱协同作用有利于羟醛缩合反应的进行。因此,设计制备具有适宜酸碱比例的固体酸碱双功能催化剂是后续该反应研究的重点,同时也为其他醛类或酮类的缩合反应提供一定的参考。

多级孔分子筛因孔隙结构发达、优良的水热稳定性、孔体积和比表面积较高等优点,可有效缓解传统单级孔分子筛的大分子扩散受限问题,使分子筛的结构性能得到了极大的改善。综述了近年来国内外制备多级孔分子筛的研究进展,特别在多级孔分子筛制备工艺方面重点介绍了后处理法和原位合成法,其中后处理法包括脱铝法、脱硅法和脱铝脱硅联用法;原位合成法分为硬模板剂法和软模板剂法。从稳定性、操作性等方面讨论了各种制备方法的优势和存在的问题。基于孔径大小的差异,总结了三类具有多级孔道结构的沸石分子筛,即微孔-介孔、微孔-大孔和微孔-介孔-大孔沸石分子筛在制备工艺与催化剂应用等方面的研究现状, 并展望了多级孔分子筛未来的发展方向。

采用水热法成功合成ZnFe₂O₄材料,利用原位生长法制备一系列ABiCl_0.7I_0.3-ZnFe₂O₄复合材料。通过在可见光照射下对Cr(Ⅵ)的光降解效果评估ABiCl_0.7I_0.3-ZnFe₂O₄复合材料的光催化性能,结果表明,ABiCl_0.7I_0.3-ZnFe₂O₄比ABiCl_0.7I_0.3(ABiClI)或ZnFe₂O₄(ZFO)具有增强的光催化活性,其中ABiClI-ZFO-1对Cr(Ⅵ)具有最好的去除效率,在可见光照射30 min后,对Cr(Ⅵ)的去除率达到100%。通过电化学阻抗谱(EIS)和光致发光(PL)对载流子行为的研究表明,固溶体和异质结的协同作用共同促进了光生电子(e^-)和空穴(h⁺)的高效分离和转移,从而产生更高的光催化活性。

甲基环己烷(MCH)因具有较高的理论储氢量以及优越的理化性质而被认为是最具有应用前景的有机液体储氢材料,甲基环己烷-甲苯-氢(MTH)循环实现了材料和能源的循环利用,具有良好的工业应用前景。然而,MCH催化脱氢过程所使用的催化剂因其低温活性欠佳及高温不稳定的问题导致MTH循环无法大规模应用。为解决该问题,前人已进行了广泛的研究,发现催化剂的设计是解决该问题的核心。综述MCH脱氢催化剂的现状,重点阐述单、双和三金属催化剂的研究进展以及各自的优缺点,分析活性组分、载体和助剂的协同作用对催化剂的影响,展望未来催化剂的研究方向。基于现有分析认为,在未来的研究中添加第二金属、调节催化剂载体的性质和使用Ni金属作为活性组分,以获得高稳定性、高活性和低成本的MCH脱氢催化剂,可以满足商业化应用的要求。

主要阐述近年来负载型VO_x、ZnO_x和GaO_x催化剂在丙烷脱氢反应中的研究进展。在高温(500~650) ℃和还原性气氛(丙烷及其衍生物)反应条件下,负载的VO_x、ZnO_x和GaO_x金属氧化物活性位通常被部分还原,生成不饱和配位的金属阳离子作为丙烷脱氢活性位。系统总结上述各氧化物催化剂的活性位的分散度、载体种类、制备方法、酸碱性等对丙烷C-H活化、丙烯选择性和稳定性的影响,为进一步设计高效的负载型氧化物丙烷脱氢催化剂奠定一定的基础。

TiO₂具有催化性能好、物理化学性质稳定和无毒等特点,在TiO₂载体负载活性组分的基础上,介绍了其作为脱硝催化剂载体的优势。综述了TiO₂载体的成型及其在脱硝行业的应用状况。TiO₂载体在脱硝行业的应用主要有两种:一是纯TiO₂载体脱硝催化剂;二是TiO₂载体负载钒、钨、稀土铈等。今后的发展方向将会以提高TiO₂载体的使用寿命、防止TiO₂载体中毒和负载活性更高的组分为主,以此提高脱硝催化剂的使用寿命和脱硝率,以满足烟气和移动源尾气超低排放等日益严苛的环保要求。

选择性加氢催化剂作为以苯为原料生产环己酮工艺的核心,长期被国外垄断,严重影响国内环己酮及下游产品己内酰胺、尼龙6、尼龙66及各种纤维产品的发展。经过联合技术攻关,内蒙古瑞翔拓创新材料有限公司成功研制了苯选择性加氢催化剂,并应用于内蒙古庆华集团有限公司200 kt·a^-1己内酰胺生产装置。结果表明,原料苯转化率达到40%~50%,环己烯选择性80%以上,各项性能指标均优于进口产品,为国内苯选择性加氢环己酮生产装置稳定运行、优化工艺等提供重要的技术保障。催化剂价格适中,有利于装置降本增效,降低对国外加氢催化剂的依存度。

Innovene S高密度聚乙烯(HDPE)装置在使用进口MT钛催化剂期间,装置存在反应器轴流泵功率快速增加、生产周期短以及无法提高生产负荷等问题。通过试用国内外钛系催化剂,研究国内外钛系催化剂在高密度聚乙烯双峰产品中的应用,比较国内外钛系催化剂的活性和对反应器操作条件、产品性能的影响。试验结果表明,BCL和SEL国产催化剂的活性比进口催化剂高约60%~80%,聚合物粉料粒径分布窄,流动性更好,生产的树脂力学性能与进口催化剂相当,有利于装置更高的负荷稳定生产;使用国产催化剂可以延长袋式过滤器使用周期,轴流泵功率稳定,提高经济效益,很好地解决了进口MT钛系催化剂目前存在的问题。

随着原油储量的急剧下降,急需将重质原料转化为轻质油品以缓解原油的供应压力。浆态床加氢是一种可以将重质原料高效转化的先进技术,其核心难题在于开发高活性的加氢催化剂。采用葡萄糖和麦芽糖为碳源一步水热法合成MoS₂/C纳米催化剂,并采用XRD、Raman、元素分析、SEM和HRTEM等方法表征催化剂的组成和结构。表征结果表明,MoS₂/C催化剂由MoS₂-C-MoS₂碳插层结构的纳米片组成,纳米片具有层间距大、侧边尺寸小且堆积层数少的结构特点。以菲为重油模型化合物评价MoS₂/C催化剂的加氢性能。结果表明,以葡萄糖为碳源且原料C/Mo原子比为5时制备的MoS₂/C-G-5催化剂具有优异的催化加氢活性。该催化剂的菲加氢转化率高达85.6%,加氢率37.4%,深度加氢产物八氢菲选择性56.4%,分别是不加碳源制备的MoS₂催化剂的1.6、2.4和2.3倍。MoS₂/C催化剂的MoS₂-C-MoS₂碳插层纳米结构可充分暴露MoS₂的加氢活性位,显著提高催化剂的催化加氢活性。

在无额外添加碱金属或碱土金属的体系中,以氨水为模板剂,成功制备全结晶ZSM-5分子筛催化剂。晶化结束后,采用闪蒸技术回收晶化残液中的氨水,回收率高达85%,并且实现了回收氨水的循环再利用,连续回用3次仍然可以得到高结晶的分子筛催化剂。表征结果表明,通过优化合成配方,在晶化温度为170 ℃,晶化时间为6 h的条件下,制备的全结晶ZSM-5分子筛催化剂具有晶体形貌规整、晶间孔丰富、活性中心状态好、机械强度高(108 N·cm^-1)等优点。在稀乙烯和苯气相烷基化制乙苯反应中,全结晶ZSM-5分子筛催化剂表现出优异的活性、选择性、稳定性及再生性能,关键杂质二甲苯含量仅为(350~400) μL·L^-1,完全可以满足工业应用需求。

阐述了沸石分子筛对苯系物的吸附脱除原理,并探讨了沸石分子筛对苯系物吸附脱除性能的改进方法,包括沸石分子筛结构优化、减弱亲水性、阳离子补偿、孔道多极化及复合分子筛等。在流量大、压降高时,分子筛转轮吸附技术对苯系物吸附脱除效率高,此技术在工业领域应用广泛。目前沸石分子筛对苯系物的吸附脱除需要解决的问题还有如何提升疏水性、稳定性以及选择性。

煤焦油加氢制取清洁油品是实现煤焦油高效转化的有效手段。随着我国对燃料油品标准的不断提高,对煤焦油进行加氢脱氮、加氢脱硫成为研究热点。本文主要介绍了煤焦油性质和煤焦油加氢工艺,重点综述了煤焦油加氢催化剂研究现状,并展望了煤焦油加氢催化剂的研究方向,指出开发新型绿色友好的加氢催化剂是实现煤焦油加氢技术的关键。

浸渍法制备Pd/AC催化剂,在二氢法尼基丙酮加氢反应过程中有失活现象,通过再生处理恢复催化活性。利用XRD、N₂吸附-脱附、ICP-AES、TEM、TG-MS等技术分析催化剂物化性质,探究失活机理。结果表明,反应过程中催化剂Pd金属粒径增加,且有明显积炭形成,金属团聚对催化剂活性影响不大,催化剂失活主要为积炭失活,为可逆失活。

在工业脱硝催化剂生产线上制备不同MoO₃含量的V-Mo/Ti脱硝催化剂,通过XRF、XRD、N₂吸附-脱附、Raman、H₂-TPR、NH₃-TPD、SO₂-TPD、TG和耐磨强度对催化剂物化性质进行分析。在固定床反应器中考察催化剂的脱硝活性,并研究MoO₃含量对催化剂SO₂氧化性能的影响。结果表明,提高催化剂中MoO₃含量,对催化剂的晶型、孔结构影响较小,对催化剂单板的机械性能有一定的负面影响。相比V-Mo(3)/Ti催化剂,V-Mo(5)/Ti催化剂的酸性变化不大,还原性能提升,具有更好的脱硝活性。当MoO₃含量达到质量分数6.98%时,催化剂的总酸量明显降低,导致脱硝活性下降。提高催化剂中MoO₃含量造成脱硝反应过程中副产物N₂O生成量的增加,但较高的MoO₃含量可以有效减少催化剂对SO₂的吸附,减少脱硝反应过程中硫酸氢铵的生成。综合来看,V-Mo(5)/Ti催化剂显示了最佳的反应性能。

大气中氮氧化物(NOx)的浓度超过环境的自净能力会导致酸雨、光化学烟雾、臭氧层的破坏和富营养化等环境问题。且大气中的氮氧化物会参与空气污染物PM_2.5和O₃的形成,严重危害人类健康,破坏陆地生态系统和水生生态系统。氨选择性催化还原NOx(NH₃-SCR)被认为是控制NOx排放的最佳技术之一,该技术的关键是催化剂。介绍了大气污染物NOx的来源、NH₃-SCR脱硝反应机理及催化剂的SO₂中毒机理,重点总结提高锰铈系催化剂抗硫性能的研究进展,旨在为设计新型抗硫中毒锰铈系低温NH₃-SCR催化剂提供科学依据。

C₄烯烃作为石油化工和聚合物行业的基础原料被广泛用于合成橡胶、塑料和特种燃料等的生产。由低碳烷烃向C₄烯烃的转化,不仅可以有效缓解我国低碳烯烃紧缺的难题,而且可以大大提升低碳烷烃的附加值。综述近年来国内外丁烷催化脱氢的技术现状与研究进展,重点论述正丁烷脱氢反应的机理、催化剂活性组分、载体及助剂对催化脱氢性能的影响,概述脱氢催化剂的失活原因,并对丁烷脱氢催化剂的研究前景进行展望。

金属有机骨架(MOFs)材料是一类具有大比表面积和可调孔结构的新型多孔材料,近年来在催化制备精细化学品领域受到广泛关注。在实际催化过程中,MOFs较差的稳定性制约了其在许多反应中的应用。以MOFs为前驱体制备的MOFs衍生材料能够保留MOFs材料结构上的优势,同时解决其稳定性差的问题,极大拓展MOFs材料在催化反应中的应用。综述MOFs衍生材料在催化领域特别是在加氢和氧化制备精细化学品中的研究进展,并对MOF衍生材料面临的问题及其在催化领域的应用前景进行了展望。

草酸二苄酯作为一种常见的日用及工业产品有机合成中间体,已被广泛应用到医药、染料、农药和橡胶制品等物质的生产中。以草酸和苯甲醇为原料,环己烷为带水剂,探究离子液体[(PS)₄HMT][HSO₄]₄催化合成草酸二苄酯的催化效果。通过正交实验得到最佳条件:催化剂用量为草酸物质的量11%(优化后催化剂为草酸物质的量3%),醇酸物质的量比2.3∶1,环己烷带水剂20 mL,反应温度100 ℃,反应时间40 min。为了使离子液体便于回收并探究其稳定性,对离子液体进行固载,结果表明,固载后离子液体催化活性有所提高,有利于催化剂与产物的分离。回收固载的离子液体重复使用6次,离子液体的催化活性基本保持不变。

以催化草酸二甲酯(DMO)加氢反应失活Raney Cu催化剂中Cu纳米粒子为研究对象,采用TG-DTG、XRD和FT-IR等手段分析其失活及活性再生关键因素,并考察其经原位再生催化剂循环的稳定性能。结果表明,Raney Cu催化剂催化DMO选择加氢反应过程中,催化剂表面积炭覆盖表面活性位,致使表面活性位可逆失效,是其失活的主要原因,而不是催化剂中Cu纳米粒子迁移和聚集烧结。以失活催化剂为基体,经300 ℃以上热处理能够有效脱除其表面积炭,于适宜条件下催化DMO选择加氢反应,DMO完全转化,乙二醇(EG)收率超过95.0%,而其循环催化稳定时间逐渐缩短。此外,催化剂表面CuC₂O₄化合物生成、热解引起表面活性物种价态频变诱发结构演化及Cu活性物种不可逆流失,进一步加剧Raney Cu催化剂失活。

近年来,乙醇汽油全面推广导致甲基叔丁基醚(MTBE)的应用受限,作为其原料之一的异丁烯需要另寻出路。异丁烯主要来源于催化裂化和蒸气裂解所产生的混合C₄馏分,其通过选择性二聚反应可以生产高辛烷值的汽油添加剂。以Ni为助剂对HZSM-5进行改性,考察不同Ni负载量对催化性能的影响,并对一系列催化剂进行相关表征。结果表明,当Ni负载质量分数为0.25%时,综合效果最好,C₈⁼收率为45.4%。表征结果表明,HZSM-5经Ni改性后,强酸位点的Lewis酸(L酸)和Brönsted酸(B酸)比值增加,对提高产物C₈⁼选择性具有重要作用,该L酸中心可能来源于Ni物种与HZSM-5中的铝相互作用所生成的NiAl₂O₄。

以Al₂O₃为载体,采用共浸渍法制备Pd-Cu/Al₂O₃和Pd-Cu-N/Al₂O₃催化剂。利用连续流动微反应装置考察氮掺杂对Pd-Cu/Al₂O₃催化剂低温富氢气氛下CO优先氧化性能的影响,结合XRD、FT-IR、H₂-TPR和XPS等手段对催化剂进行表征。结果表明,相较于Pd-Cu/Al₂O₃,Pd-Cu-N/Al₂O₃具有更好的CO优先氧化性能。氮掺杂促进了表面Cu₂Cl(OH)₃的分散,增强了Pd和Cu之间的相互作用,提高了Pd和Cu₂Cl(OH)₃的氧化还原能力。同时,氮掺杂也有利于生成更多的表面活性Cu⁺物种,并且部分进入Pd晶格,抑制了反应过程中PdHx的形成,从而使催化剂催化性能提高。