2009年, 第17卷, 第4期　刊出日期：2009-04-15

  

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综述与展望
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  碳烟颗粒在NOx储存催化剂上的燃烧研究进展

  王仲鹏;张昭良*

  工业催化. 2009, 17(4): 1.

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  柴油车排放的碳烟颗粒和NOx严重危害环境和健康，开发和应用柴油车排放后处理技术势在必行。总结了尾气后处理技术中碳烟颗粒在NOx储存催化剂上燃烧的技术发展路线以及研究进展，包括几种不同贵金属型和稀土混合氧化物型催化剂，同时归纳了其催化作用机理，并对NOx物种对碳烟燃烧活性影响进行归纳分析，对该技术在实际应用中存在的问题和应用前景进行了讨论。
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  化学-酶共催化合成反应的特点及应用

  靳利娥^1,2;殷红颜¹;鲍卫仁^1*;常丽萍¹

  工业催化. 2009, 17(4): 6.

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  针对化学法与酶法单一催化有机合成反应时存在的缺点，以及二者有机结合体现出的互补优势，结合化学-酶共催化有机合成反应的特点与优势，对其在药物、氨基酸、肽、糖、食品添加剂和功能材料方面的合成应用进行了综述。
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  层状材料的催化作用

  夏亚穆;尤佳^*;王伟

  工业催化. 2009, 17(4): 10.

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  层状材料是一类具有规则层状结构的化合物，由于其层板上骨架阳离子的可替代性和层间离子的可交换性使其在催化领域用途广泛，其层板结构为开发具有高表面积、可调节孔径和体积的新型纳米材料提供了可能。介绍了近年来层状材料(层状钙钛矿、柱撑黏土和水滑石)在酸碱催化、光催化、环保以及生物精制等方面的应用及其研究进展
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  纳米金催化剂的研究进展

  陈鹏;彭峰^*

  工业催化. 2009, 17(4): 15.

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  纳米金催化剂具有高催化活性和选择性，作为新型催化材料引起关注。尝试用胶体浸渍法将金催化剂负载于基体材料上，以解决纳米金颗粒难于均匀负载于基体材料表面等问题，并重点对纳米金催化剂的应用进行了评述。
催化剂制备与工艺
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  F-T合成催化剂制备条件对产物选择性的影响

  郭萌;陈宜俍*;郭士岭;徐军;卫冬燕

  工业催化. 2009, 17(4): 21.

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  采用XRD和SEM表征了层状粘土催化剂样品，考察了制备条件对层状粘土催化剂性能的影响。在0.5 MPa、543 K、800 h-1和合成气n(H₂)∶n(CO)=2的F-T合成条件下，在连续搅拌釜式反应器中反应6 h，收集液相产物。气相色谱仪分析液相产物中的成分，计算出液相产物的碳数分布。考察了催化剂制备条件对F-T合成产物选择性的影响，结果表明，铁源、沉淀剂、加料次序和pH等对催化剂性能影响较大。当以Fe^3＋铁盐为原料，NaOH为沉淀剂，pH＝8.7，动态水热合成制备的催化剂在浆态床F-T合成后，液相产物中C₉～C₂₅烃类的选择性可达80%以上。
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  超声对纳米稀土复合氧化物性能的影响

  唐振艳¹;赵云昆^1,2*;张永²;张爱敏²

  工业催化. 2009, 17(4): 25.

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  采用溶胶-凝胶法，通过控制超声时间制备系列纳米稀土复合氧化物，使用TEM、BET和TPR-H₂技术对其进行了表征。结果表明，纳米复合氧化物颗粒以不规则球形粒子存在，比表面积较小，储氧值位于（867.4～1 051.1） mmol·g^－1，还原起始点温度为（130～150） ℃，超声时间越长，得到的复合氧化物颗粒的性能越佳。纳米稀土复合氧化物优越的起燃和储氧特性使其有望成为新型的三效催化剂涂层材料。
石油化工与催化
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  基于模拟退火算法的渣油加氢催化剂

  李振鹏¹;贾银山^1*;王阔²;吕秀婷¹;王正阳¹

  工业催化. 2009, 17(4): 29.

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  以典型的中东含硫渣油为原料,依据其在不同催化剂级配体系385 ℃时的试验数据,建立了该反应体系在385 ℃时加氢反应寿命与级配关系的模型。并依据该模型以催化剂级配比率为决策变量，以相关工艺条件及物料衡算原则为约束条件对催化剂使用寿命进行基于模拟退火算法的优化分析。依据相关的运算结果，估算最佳催化剂级配比率及催化剂寿命，并将其结果与相关实验运转结果进行比较。
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  催化裂化汽油吸附法脱硫技术开发

  熊纯青¹;周广林^2*

  工业催化. 2009, 17(4): 34.

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  以氧化锌和过渡金属M为活性组分，以硅藻土为载体，采用浸渍法制备了双组分吸附脱硫剂。以中国石油独山子石化分公司催化裂化汽油为原料，对吸附剂的脱硫深度和硫容等性能进行了评价，在反应温度360 ℃、压力2.0 MPa、V(氢)∶V(油)=1.3和空速7.0 h^-1的条件下，将汽油中硫含量从153.86 μg·g^－1降至14.36 μg·g^－1，汽油抗爆指数损失控制在0.2个单位左右，精制汽油收率保持在99.3％以上。
有机化工与催化
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  碳纳米管负载纳米二氧化钌一步催化氧化环己烷

  吴春玲;余皓;彭峰^*

  工业催化. 2009, 17(4): 40.

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  以不同载体负载的纳米二氧化钌作为催化剂，O₂为氧化剂，实现一步催化氧化环己烷制备己二酸，考察催化剂载体、引发剂、反应时间、温度和压力对环己烷转化率和己二酸选择性的影响。结果表明，碳纳米管负载纳米二氧化钌作为催化剂具有高的活性和选择性；在125 ℃、1.5 MPa和反应6 h的条件下，环己烷转化率达到40％，己二酸选择性达80％以上；催化剂可重复使用，具有较好的稳定性。
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  有机铁配合物/NHPI催化氧化环己烷

  张延路^1,2;赵文军^1*;范晓芸^1,2;陈勇^1,2;杨丹红^1,2;高林¹

  工业催化. 2009, 17(4): 45.

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  为增强铁化合物协助N-羟基邻苯二甲酰亚胺（NHPI）催化氧化环己烷的效果，合成各种类型配体包括N、N，N、O和O、O配位式的有机铁配合物，铁与不同有机配体配位后增强了助催化能力，其中0.5 g四对氯苯基卟啉铁协助物质的量分数为10%的NHPI在100 ℃,氧压0.6 MPa,反应6 h，环己烷转化率46%。有机铁配合物在氧化过程中形成活性高价态铁中间体，将NHPI氧化为PINO自由基，提高了氧化性能，不同配体的助催化能力为N、N配位＞N、O配位＞O、O配位，这与高价铁活性中间体形成难易程度有关。
精细化工与催化
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  固体酸催化蔗糖制备乙酰丙酸的研究

  王春英;王攀;漆新华;庄源益^*

  工业催化. 2009, 17(4): 50.

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  以蔗糖为原料，焙烧后的硫酸钛为催化剂，水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响，以及催化剂投加量、蔗糖浓度、反应温度和反应时间对乙酰丙酸收率的影响。在反应温度220 ℃、反应时间60 min、蔗糖浓度50 g·L^-1和催化剂加入量0.5 g条件下，乙酰丙酸收率可达57.9%。
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  纳米固体超强酸SO₂^-4/Fe₂O₃催化合成尼泊金酸丁酯

  李家贵^*;韦庆敏;朱万仁

  工业催化. 2009, 17(4): 54.

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  以纳米固体超强酸SO^2-₄/Fe₂O₃为催化剂，催化尼泊金酸与正丁醇的酯化反应，合成尼泊金酸丁酯。较适宜的反应条件为：尼泊金酸25 mmol，n（尼泊金酸）∶n（正丁醇）=1∶4，催化剂加入量为反应物总质量的2%，甲苯5 mL，温度（122～124） ℃，反应4 h，酯化率达92.4%。
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  肉桂酸正丁酯的非酸催化合成

  杜晓晗

  工业催化. 2009, 17(4): 58.

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  制备了非酸催化剂甲基磺酸铜，采用热重分析和红外光谱对其进行表征。热重分析结果表明，所合成的甲基磺酸铜分子中含4个结晶水，CuO含量的实测值与理论计算值基本相符。研究了以甲基磺酸铜催化肉桂酸和正丁醇的酯化反应，考察了醇酸物质的量比、反应时间和催化剂加入量对反应结果的影响，对合成的产品用折光率、元素分析和红外光谱进行了表征。结果表明，甲基磺酸铜催化合成肉桂酸正丁酯的最佳反应条件为：醇酸物质的量比为2.0∶1.0，催化剂加入量0.30% (以肉桂酸物质的量计)，反应时间120 min，反应温度为回流温度。在最佳反应条件下，肉桂酸正丁酯收率达96%以上。反应结束后，催化剂通过简单的相分离即可重复使用。甲基磺酸铜重复使用5次后，其催化活性无明显下降，产品收率仍可达到90%以上。
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  Al-SBA-15介孔分子筛催化合成叔丁基苯酚

  张亮¹;沈健^1*;贾宝君²;李春晶¹;王超¹

  工业催化. 2009, 17(4): 62.

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  ：采用水热直接合成法合成了n(Si)∶n(Al)为10、25和50的Al-SBA-15介孔分子筛。用X射线衍射对材料进行了表征，结果表明，Al-SBA-15保持了母体SBA-15高度有序的六方介孔结构。并研究其在苯酚与甲基叔丁基醚的烷基化反应中的催化性能，结果表明，Al-SBA-15(25)催化剂具有较高的苯酚转化率和2,4-二叔丁基苯酚选择性，最佳工艺条件为：反应温度160 ℃，n(甲基叔丁基醚)∶n(苯酚)=1.5∶1，空速1.5 h^－1。在此条件下，苯酚转化率为73.2％，2,4-二叔丁基苯酚选择性为57.9％，催化剂Al-SBA-15(25)可稳定运行约80 h。
环境保护与催化
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  柠檬酸改性TiO₂的水相分散及其光催化性能

  刘义;林治鸣;彭峰^*

  工业催化. 2009, 17(4): 67.

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  纳米材料优异性能的发挥是以材料在介质中的分散为前提和基础。以工业级为原料，采用一定工艺，在TiO₂表面接入柠檬酸基团，提高其在水中的分散。采用红外光谱对其结构进行了表征，结果表明，柠檬酸可以引入到TiO₂表面。对柠檬酸改性样品进行了光催化性能评价，发现TiO₂经柠檬酸改性后，表面存在的—COOH基团可以起空穴捕获剂作用，使改性样品光降解甲基橙能力明显提高。
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  二氧化氯催化氧化H酸废水

  刘龙茂;陈建林^*;高强立;齐凯

  工业催化. 2009, 17(4): 71.

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  采用浸渍法制备Ni-Zn/γ-Al₂O₃催化剂，用于二氧化氯催化氧化处理染料中间体H酸废水，研究废水初始pH、二氧化氯加入量、催化剂用量、反应时间和催化剂重复使用等因素对H酸废水TOC去除率的影响。最佳实验条件为：pH为中性偏碱性范围，V(二氧化氯)∶V(废水)＝0.20，Ni-Zn/γ-Al₂O₃催化剂的加入量为20 g·L^－1，反应时间60 min，Ni-Zn/γ-Al₂O₃催化剂能连续使用7次而保持稳定的催化活性，对H酸废水的TOC去除率为75.94%，与单独化学氧化效果相比，TOC去除率提高了191%。