目前,我国原油进口量和对外依存度较高,充分利用国内相对丰富的煤炭资源并将其催化转化为液体燃料具有重要意义,其中合成气催化转化是关键环节。综述近年来合成气催化转化方面所取得的重要研究进展。通过合成气直接转化制低碳烯烃、合成气直接转化制芳烃、合成气制混合醇和合成气直接转化制液体燃料等4个方面,简述合成气催化转化领域中分子筛的拓展应用及创新性研究,并对今后合成气催化转化的发展进行展望。

甘油,作为生物柴油生产过程中的主要副产物,能够通过不同的催化过程转化为高附加值产品。由电、光和光电驱动的甘油选择性氧化合成被广泛应用于化妆品和医药等行业的二羟基丙酮(DHA)是很有前景的反应途径之一。对近年来在电、光和光电催化甘油选择性氧化合成DHA领域的研究进展进行综述,重点集中在高活性和高选择性催化剂的开发方面。同时对电、光和光电催化甘油选择性氧化合成DHA面临的挑战和发展前景进行展望。

介绍国内主要甲基丙烯酸甲酯生产企业产能及所使用的工艺路线,并分析各个工艺路线的优缺点。概述甲基丙烯醛选择性氧化制甲基丙烯酸反应中所用杂多酸盐催化剂的研究进展。重点介绍磷钼钒杂多酸盐催化剂的碱金属改性、过渡金属改性和将催化剂负载到高比表面积载体上。多种金属活性组分协同作用和将催化剂负载到高比表面载体上是改善杂多酸催化剂酸性和氧化还原性、提高催化效率的有效方法。

新型多孔材料具有孔径可调节、高比表面积和可功能化设计等特点,通过不同需求对其进行结构设计和化学修饰,能够得到各种形貌和性能的新型材料,使得其在吸附与分离、储能和催化等多个领域具有较好的应用潜能。介绍有机多孔材料(HCPs、PIMs、COFs、CMPs)和有机-无机杂化多孔材料(MOFs)的合成方法及其在物质吸附分离与催化领域的研究应用,并对今后的研究热点及发展趋势进行展望。

以硫酸氧钛、偏钒酸铵和氯化亚铁等试剂为原料,制备磁性二氧化钛钒酸铋(Fe₃O₄-TiO₂-BiVO₄)复合光催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其进行表征。以刚果红为模拟降解对象,在可见光照射下,使用质量均为0.05 g的磁性二氧化钛钒酸铋对浓度20 mg·L^-1的刚果红溶液进行光催化降解,结果表明,在自然光光照240 min条件下,降解率达70.0%。

以X、Y、USY、丝光沸石、5A和ZSM-5等不同分子筛为载体,在其表面生长了CuAl-LDH层状氢氧化物,浸渍Cs后焙烧,制备一系列具有CuAl-LDO二维层状氧化物的Cs/CuAl-LDO@分子筛催化剂。利用XRD、N₂吸附-脱附、SEM、NH₃-TPD和CO₂-TPD等表征催化剂的结构和相貌,评价催化剂对甲苯侧链甲醇烷基化的反应性能。结果表明,不同分子筛为载体催化剂的相貌、酸碱中心和甲苯侧链烷基化反应性能均有一定差别,其中X分子筛为载体的Cs/CuAl-LDO@X催化剂对甲苯侧链烷基化反应具有最好的催化性能,在甲苯转化率为4.14%时,苯乙烯选择性为51.10%,侧链烷基化选择性达91.79%。

主要对2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮加氢制2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇催化剂进行研究,并以此反应作为研究羰基加氢制醇的探针反应,以碳载钌基金属催化剂催化羰基加氢为研究对象。通过调控催化剂中活性金属颗粒尺寸达到优化其在2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮加氢中催化性能的目的,针对催化剂中金属颗粒尺寸与催化性能构效关系的研究,为诸多羰基化合物加氢催化剂的设计及其开发提供了借鉴与支撑。

建立分子筛燃气焙烧炉炉效分析计算模型,分析混温空气量对热效率的影响,通过焙烧炉结构优化、工艺参数调整、焙烧炉炉膛内表面及炉筒外表面喷涂高辐射覆层材料、炉膛外表面喷涂阻隔性隔热覆层材料等节能方法,提高焙烧炉热效率。运行结果表明,模型计算结果与运行结果吻合,误差不超过±2.5%,通过节能措施的实施,焙烧炉热效率由原来的80.6%提高到85.7%,年节约运行成本41.54万元,为企业创造了良好的经济效益。

以国内某垃圾焚烧企业烟气脱硝系统中的现用催化剂为研究对象,以新鲜催化剂为对比样,采用TG、BET及XRF分析了SCR脱硝催化剂原位电加热再生前后失重、平均孔径、孔容及成分的变化,并考察催化剂的活性变化。发现垃圾焚烧企业烟气中造成催化剂活性下降的因素除了SO₂和H₂O外,还存在一些在400 ℃以下难以分解和汽化的硅酸盐或硫酸盐物质,可能是造成低温SCR脱硝催化剂永久性失活的主要原因。

针对加氢催化剂失活现象,在X射线荧光光谱仪(XRF)宏观分析的基础上,进一步采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)结合的多种组合手段进行多维微观分析。结果表明,XRF元素对比分析结果可以在宏观层面反映P、Si和Fe元素含量的增加是催化剂失活的原因;SEM-EDS结合的面扫描、线扫描、点扫描和微区扫描等微观层面的对比分析结果均显示,催化剂表面异常沉积含P、Si和Fe元素的杂质,尤其是含P元素的杂质,覆盖催化剂表面或沉积在催化剂孔道中导致催化剂失活。基于具体的研究目标,XRF分析与一种或几种SEM-EDS组合手段的有效结合可为催化剂失活的分析研究提供“定制化”分析支撑。

对比了轻汽油醚化蒸馏塔国产催化剂模块与进口催化剂模块的工艺条件、原料与产品性质、转换率和能耗,并作出简要的能耗核算。结果表明,相较于进口催化剂模块,国产化醚化催化剂模块可提高醚化蒸馏塔单元转化率约20%,降低低压蒸气用量3.98 t·h^-1,每年可降低成本约794.9万元。

工业生产甲醇过程中,因吸附含硫化合物或催化剂活性位烧结导致的活性位减少,使甲醇合成催化剂在整个生命周期内需要通过适当的提温来弥补其性能的衰减,由于提温改变催化反应的热力学平衡,会产生较多副产物。部分工厂在使用中后期大多会出现催化剂选择性差的问题,甚至出现结蜡情况。主要研究反应温度变化对甲醇合成反应产物中副产物含量的影响,提出甲醇合成过程中判定结蜡程度的参考方法,为工厂生产运行和催化剂的技术开发提供参考建议。

阐述影响合成甲基叔丁基醚(MTBE)树脂催化剂使用寿命的各种原因,对影响催化剂寿命的原因进行分析,通过严格要求回收甲醇原料质量、调整脱水频次、严格控制反应器和催化蒸馏塔催化剂床层温度等系列措施,延长MTBE装置醚化树脂催化剂的使用寿命,降本增效245.4万元。

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。

以双(三苯基膦)氯化铵为单体,通过傅-克烷基化反应制备一种季铵型多孔超交联离子聚合物(QA-PHIP)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和N₂吸附-脱附等对QA-PHIP进行表征。结果表明,QA-PHIP的比表面积为903.7 m²·g^-1,在0.1 MPa和0 ℃条件下CO₂的吸附量为52.1 cm³·g^-1。将QA-PHIP应用于催化CO₂与环氧化物合成环状碳酸酯的反应,考察反应温度和催化剂用量等因素对催化性能的影响。QA-PHIP表现出良好的催化性能,在120 ℃和1.0 MPa条件下反应12 h,可获得99.6%的环氧氯丙烷转化率和97.3%的氯甲基二氧杂戊环酮收率。QA-PHIP表现出良好的底物扩展性和重复使用性。

葡萄糖异构和差向异构是生物质转化和稀有单糖催化合成的重要反应路径之一。研究表明,Lewis酸性Cr-MIL-101和Zr-UiO-66骨架金属位点呈现不同反应效能,但催化反应机制尚不明确。以Cr-MIL-101和 Zr-UiO-66中的Cr(Ⅲ)和Zr(Ⅳ)团簇作为模型单元,采用自旋极化密度泛函理论研究两种催化剂本征活性位上葡萄糖异构和差向异构反应过渡态及能垒,阐明不同金属中心影响异构和差向异构反应路径的本质原因,结果表明,两种催化体系存在相似的基元反应步骤,都经历了负氢离子和反负氢离子转移两个过程,但由于催化中心配位活化机制不同,导致Lewis酸性Cr(Ⅲ)中心上负氢离子转移活化能低于反负氢离子转移活化能,Lewis酸性Zr(Ⅳ)中心上负氢离子转移活化能高于反负氢离子转移活化能。

为了提高Pt在TiO₂上的分散,进一步提高Pt/TiO₂催化氧化甲醛活性,采用超临界流体沉积(SCFD)方法制备Pt/TiO₂,并对沉积工艺条件进行探索。对比不同催化剂Pt/TiNT和Pt/P25的催化活性,并采用TEM、N₂吸附-脱附、TPR和XPS等对两种催化剂进行表征。结果表明,采用共溶剂(V_乙醇∶V_乙二醇=1∶1)、沉积时间1 h、沉积温度70 ℃及质量分数0.4%的Pt负载量时,催化剂的催化性能较佳,室温条件下甲醛在Pt/TiNT和Pt/P25上均发生了完全催化氧化反应,Pt/TiNT使甲醛在16 h内净化了82.4%(降解率近100%),Pt/P25使甲醛净化了52.4%(降解率70.3%)。表征结果表明,TiNT管状阵列结构在SCFD中更有利于活性组分的有效分散,Pt和TiNT之间具有更强的相互作用,催化剂表面具有更多的负电荷和氧空位,因而表现出更高的催化活性。

游离酶价格昂贵,活性不稳定,在高温、强酸和强碱条件下易失活。纳米模拟酶性能稳定,成本低,具有类酶活性。通过同步还原法制备一种具有类过氧化氢酶活性的纳米模拟酶(Cu-rGO),并负载磁性纳米粒子,制备磁性纳米模拟酶(Cu-rGO-Fe₃O₄),进行谱学表征以及条件优化,最后用于H₂O₂的分解。

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。

多孔有机聚合物(POPs)一直被视为用于CO₂吸附和转化的重要多孔材料,在CO₂与环氧化物环加成反应中表现出巨大的潜力。以二苯并-18-冠醚-6为原料,通过醛脒缩合反应在温和条件下制备一种冠醚型共价三嗪框架。当使用KI作为助催化剂时,在无溶剂温和条件下,能够高效且高选择性地将CO₂转化为环状碳酸酯,呈现出优异的催化性能和底物普适性。同时,该多相催化剂在循环使用5次后,催化活性未见明显下降,展现出良好的稳定性。

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。

以钴卟啉/N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)为催化剂,分子氧为氧化剂,在无溶剂的条件下,研究温和条件下催化甲苯选择性氧化制备苯甲醛的工艺。在甲苯0.2 mol、钴卟啉物质的量分数1´10^-4%、NHPI物质的量分数0.25%、70 ℃、O₂压力2.0 MPa和3 h优化条件下,甲苯转化率为5.5%,苯甲醛、苯甲醇和苯甲酸选择性分别为88.0%、10.2%和0.8%。通过原位红外和电子顺磁共振波谱仪等表征方法,表明该反应机理为典型的自由基反应过程。

采用原位直接焙烧的方法制备镍负载型催化剂Ni@C₃N₄,用于对氯硝基苯加氢催化。BET、XRD和TEM等方法对催化剂表征表明,催化剂具有高比表面积、高活性及二维堆叠结构。针对不同镍负载量的催化剂,考察反应压力和反应温度对于对氯硝基苯加氢反应的影响,并对催化剂稳定性进行评价。结果表明,当镍盐与三聚氰胺质量比为5∶5时,催化效果最佳。在反应压力1 MPa和反应温度60 ℃时,催化剂展现出优异的对氯硝基苯加氢催化性能,对氯硝基苯转化率为99.9%,对氯苯胺选择性高于95%,催化剂使用5次后活性未明显降低。

铜基催化剂在催化烯烃环氧化反应上具有优异的催化性能和广阔的应用前景。目前,已有专利将负载型铜基催化剂应用于六氟丙烯(HFP)气相环氧化反应,并且表现出优异的催化性能,但是反应存在诱导期及催化剂在后期活性明显降低等问题,限制了其进一步的应用发展。通过等体积浸渍法制备CuO/SiO₂催化剂,并通过FT-IR、XRD、TEM和TG等对CuO/SiO₂催化剂的物理-化学性质进行分析,系统研究其在HFP气相环氧化反应中存在诱导期及失活的原因。结果表明,Cu-F物种是反应的活性中心,而该物种由原料气(空气与HFP)和CuO反应才能产生,这是反应过程中产生诱导期的原因所在;而反应后Cu颗粒的聚集长大是催化剂活性降低的主要原因。

构建基于稀土超稳Y型分子筛的催化热解体系,并对多种聚烯烃塑料进行催化热解实验。结果表明,ReUSY分子筛表现出最优催化性能。利用热重-红外联用实时在线产物分析技术,发现加入ReUSY分子筛显著降低了聚烯烃的热解初始和终止温度,同时减少了产物中芳烃与积炭的比例,有效提高了低碳烃产率。通过Coats-Redfern法对催化热解反应动力学进行研究,分析催化热解在不同阶段的活化能,表明催化热解反应的平均活化能为(56.23~69.12) kJ·mol^-1。相较传统热解实验,ReUSY显著降低了催化热解反应的活化能。

以MMT为载体,采用原位聚合-配位沉积法制备3种不同Co负载量的Co₃O₄-MMT催化剂。采用N₂物理吸附、XRD和TEM对载体和催化剂进行表征,并在连续流动微反装置上考察其N₂O催化分解性能。结果表明,与Co₃O₄催化剂相比,Co₃O₄-MMT催化剂的比表面积显著增大,且活性组分Co₃O₄具有较高的分散状态。Co₃O₄-MMT催化剂的催化活性随着Co含量的增加先升后降,其中0.015Co-MMT表现出最佳的催化活性,其活性远高于Co₃O₄催化剂,同时,该催化剂还表现出良好的催化稳定性和较好的杂质气体耐受性。

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。

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。

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。

分子筛催化剂是当前研究较多的一类流化床催化剂,工业上通常采用双铝基溶胶、硅铝复合溶胶、磷铝溶胶等作为粘结剂,通过喷雾造粒制备分子筛类微球催化剂。流化床工艺不仅要求催化剂具有良好的催化性能,还要有较好的耐磨性能、良好的球形度和适宜的粒径分布以满足实际的工业生产。粘结剂和载体的选择、浆液的制备工艺、喷雾造粒机的进口和出口温度、雾化器转速和成型的后处理都会对催化剂耐磨性能、粒径分布、球形度和催化性能产生巨大影响。本文以工业研究较为成熟的FCC催化剂和MTO催化剂为例,从催化剂浆液组分优化、喷雾造粒成型过程优化以及催化剂后处理优化三个方面总结当前流化床分子筛催化剂耐磨性能研究进展,为其它耐磨流化床催化剂的开发提供一定的参考。

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。

采用微波水热法制备了Mo-Bi系催化剂,并用于催化异丁烯(IB)选择氧化制备甲基丙烯醛(MAL)反应。通过X射线粉末衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(H₂-TPR)等对催化剂进行表征,结果表明,制备的催化剂中含有Co₆Fe₄Mo₁₂Bi_1.5O_x、CoMoO₄、MoO₃以及FeMoO₄等晶相。通过改变微波水热制备时间和温度探究其对催化剂性能的影响,结果表明,制备时间对催化剂颗粒形貌及组分影响较大,随着时间的延长,催化剂颗粒团聚加剧,由纳米颗粒到微米棒状颗粒转化,同时生成更多的Co₆Fe₄Mo₁₂Bi_1.5O_x活性相。此外,微波水热制备温度为160 ℃对活性相形成最为有利,在此温度下,制备时间为90 min和120 min的催化剂表现出了良好的催化性能,异丁烯转化率和甲基丙烯醛选择性都在90%以上。

采用蒸汽诱导法合成铜金属有机骨架材料(Cu-MOF),通过浸渍法将铈引入Cu-MOF骨架结构中得到复合前驱体,再通过高温热处理,制备出新型铜基复合氧化物。研究发现铈的掺杂可以调变铜基复合物的晶型结构,以此作为催化剂,考察铈负载量对铜铈复合氧化物催化效果的影响,并获得催化剂的最佳配伍。优化制备的复合催化剂在180 ℃和空速50000 h^-1条件下,CO脱除效率超过99%,展现出高效的催化氧化CO活性。此外,在Cu-MOF合成中掺入TiO₂,可以调变氧化铜形成,促进催化剂的催化氧化CO性能。

采用熔融盐焙烧法和浸渍法制备了不同MoO₃用量的5%TiO₂-nMoO₃催化剂,在自制高压微反装置上以二苯并噻吩/环己烷溶液为模型反应物评价了催化剂的加氢脱硫活性。采用XRD,BET,H₂-TPR,NH₃-TPD等手段对催化剂试样的物相结构、比表面积、还原性能、表面酸性等进行表征分析。结果表明,在反应压力4.0 MPa、液时空速10 h^-1、氢油体积比600∶1的条件下,增大MoO₃用量,加氢脱硫活性先增大后降低,当MoO₃用量为15%时,在280 ℃、300 ℃、320 ℃下,对二苯并噻吩的加氢脱硫转化率最大能够达到30.08%、95.35%、97.42%。5%TiO₂-nMoO₃催化剂的二苯并噻吩脱硫反应主要以直接脱硫途径进行。

利用水热法分别以氢氧化钠和十六烷基三甲基溴化铵为形貌引导剂制备出BiOBr纳米片和BiOBr微球,通过水热沉积法将CdS纳米颗粒负载在BiOBr表面。采用SEM、XRD和UV-vis DRS 分别对催化剂样品形貌、结构及能带结构进行了表征。可见光作用下在环己醇中光催化还原CO₂对样品的活性进行了评价,结果表明,主要产物为甲酸环己酯(CF)和环己酮(CH),微球结构CdS/BiOBr复合物的催化活性高于片状结构复合物,且重复使用4次后,催化剂的活性没有明显下降。本研究为设计高效转化CO₂的催化剂和反应体系提供了新思路。

以硬模板法制备的亚微米中空二氧化硅(SMH-SiO₂)为载体、磷钨酸(HPW)为活性成分,采用等体积浸渍法制得了HPW不同负载量的系列固体催化剂(HPWx/SMH-SiO₂)。采用红外光谱、紫外分光光度、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能谱元素等表征手段对催化剂进行系统分析。结果表明,HPW成功负载到SMH-SiO₂的中空结构中,HPW/SMH-SiO₂结构完整,具有较高的热稳定性能、化学稳定性能,催化过氧化氢氧化环己烯一步合成己二酸的催化活性高,催化剂容易分离,可以循环使用。

采用浸渍法制备了不同载体负载钌催化剂,并考察其催化4,4’-二氨基二苯基甲烷(MDA)液相加氢制备反-反异构PACM性能,重点研究了第二金属助剂协同催化对催化剂综合性能的影响。结果表明,添加金属Re后催化剂活性、选择性均有明显提升,最优的Ru∶Re金属负载比例为5∶1,此时反-反异构体含量低于20%,且催化剂具有良好的稳定性。

采用一次水热法通过改变溶剂来调控Bi₂O₂CO₃纳米片的厚度,构建具有不同比表面积、官能团接枝、氧空位的绣球花状Bi₂O₂CO₃以提高其光激发载流子的分离效率。采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等手段对其进行结构和形貌表征。并通过对盐酸四环素溶液、甲基橙溶液和双酚A溶液进行吸附降解实验,研究了催化剂的光催化降解性能。结果表明,经乙二醇溶剂调控改性后具有超薄结构的Bi₂O₂CO₃材料(BiC-G)在10 min内,对盐酸四环素溶液、甲基橙溶液和双酚A溶液有机污染物的吸附效率分别达到81.1%、60.5%和25.4%,是经去离子水调控合成样品(BiC-W)的2.32倍、5.5倍和3.18倍;且经光照后,降解率分别达到86.3%、82.6%和49.9%,是BiC-W的2.12倍、4.86倍和1.96倍。改性后的催化剂因比表面积提高、官能团接枝和氧空位的产生从而提供更多的吸附位点,是光催化性能提升的主要原因。

CuBi₂O₄是一种新型半导体材料,具有窄带隙、可见光吸收能力强、成本低廉等优点。系统综述CuBi₂O₄不同形貌结构(一维、二维、三维)的调控制备策略及催化性能优化研究以及改性CuBi₂O₄在降解抗生素、降解染料、CO₂还原、光解水制氢等领域的应用。并展望了CuBi₂O₄今后的研究方向。