CeO2负载RhCu纳米催化剂的制备及其催化氨硼烷水解性能的研究

氨硼烷被认为是一种理想的储氢材料,由于氨硼烷本身不仅稳定无毒,而且还具有较高的氢含量,因此关于氨硼烷水解析氢研究引起广泛关注。选择在CeO_2载体上原位还原制备一系列RhCu/CeO_2双金属催化剂,并通过XRD、SEM、EDS、XPS、TEM、ICP-OES等测试方法表征催化剂的组成及结构,并在298 K条件下将其作为氨硼烷水解的催化剂进行测试。结果表明,当n(Rh)∶n(Cu)=3∶1时,制备的双金属催化剂Rh_(1.5)Cu_(0.5)/CeO_2对氨硼烷水解析氢表现出最高的催化活性,反应的活化能Ea低至31.97 kJ/mol,转化效率TOF值为300.48 min~(-1),这说明双金属合金催化剂在氨硼烷水解析氢方面具有潜在的应用前景。     

氨硼烷水解制氢研究进展

氢能是替代传统化石能源的重要清洁能源,然而实现氢能的高质量密度储存与温和条件下快速释放仍是一大瓶颈。氨硼烷储氢密度高达19.6%（质量）,在室温下水解即可制得氢气,是最有发展前景的储氢材料之一。然而氨硼烷在水中放氢速度缓慢,因此开发加速其水解过程的催化剂至关重要。对氨硼烷的水解催化剂的研究主要集中在金属单质、金属化合物与光催化剂三类材料。本文从实践方面,介绍了氨硼烷水解制氢的研究方法,从理论方面,通过介绍催化剂的发展,综述了氨硼烷水解反应的步骤与机理。通过对产氢过程的深入描述,介绍了对氨硼烷水解制氢反应正面调控的方法,并依据已有的研究提出了未来该类催化剂的设计策略。     

氨硼烷分解制氢及其再生的研究进展

氨硼烷具有储氢密度高（152.9g/L）、放氢条件温和、无毒以及常温下为稳定的固体而易于储运等特点而成为最有前景的储氢材料之一。本文综述了近年来氨硼烷在不同催化剂作用下,通过热解、醇解和水解这3种方式制氢以及分解后的副产物循环再生氨硼烷的研究进展。分析讨论了氨硼烷的热解制氢研究主要集中在降低温度和抑制气态副产物的生成这两方面,而水解或醇解制氢的研究热点是二元或三元非贵金属纳米核壳或负载型催化剂。与氨硼烷的热解相比,水解或醇解由于条件温和、制氢速度快而更具实用性。指出氨硼烷作为储氢材料最大的挑战是其再生问题,氨硼烷分解脱氢后的副产物不能直接氢化而再生氨硼烷,需要通过一系列反应来进行间接的离线再生,因此氨硼烷的再生将是今后的重点研究方向。     

不同结构催化剂催化氨硼烷产氢的研究现状

随着化石能源的消耗,新型清洁能源的开发迫在眉睫.氢能源因其燃烧性能好,且产物为水、无污染而备受关注.目前,氨硼烷(AB,NH3BH3)作为一种固体储氢材料已经引起了广泛的研究兴趣.氨硼烷分子量较轻,理论储氢密度高达19.6 wt％,其水解产氢反应条件温和、速率可控,且气体产物仅为氢气,因此氨硼烷作为一种质轻、无毒、环保...     

[Bmim][Br3]与羰基化合物的选择性溴化反应研究

研究了离子液体三溴化1-丁基-3-甲基咪唑[Bmim][Br3]对2-戊酮、4-甲基苯乙酮、4-甲氧基苯乙酮、6-甲氧基-2-乙酰基萘、2,2,5,5-4-甲基-3-已酮、环辛酮、环十二酮、丁醛等羰基化合物的α-溴化反应.在无催化剂、溶剂条件下,三溴化1-丁基-3-甲基咪唑[Bmim][Br3]对以上几种羰基化合物溴化,高产率、高选择性地得到α-溴化产物,产率为88%～94%.实验结果表明,在离子液体[Bmim][Br3]存在下,溴化反应不仅速度较快、温度缓和、操作简便,而且产物的产率高,易分离,对环境更友好.     

一种含有拟冠醚结构双子型肽脂质的合成改进

针对以2,5,8,11-四氧十二烷二酰基(TEO)连接的含有组氨酸残基的双子型肽脂质化合物N2,N2-2,5,8,11-四氧十二烷二酰-双(N,N-双十六烷基-L-组氨酰胺)合成收率低的问题进行了改进.首先去掉双十六烷基-L-组氨酰胺上伯胺基和咪唑基团上叔丁氧羰基(Boc)或对甲苯磺酰基(Tos)的保护,然后与TEO再进行反应,反应后的产物分离纯化容易,收率可达58%.     

芳胺与芳醛希夫碱化合物的合成与表征

以3-硝基-4-羟基吡啶为原料,经过溴化、硝化、还原等反应,合成了5-溴-3,4-二氨基吡啶。然后分别以各种芳氨和芳醛为原料,以无水甲醇和离子液体为溶剂,合成了6种新型杂环希夫碱化合物6a～6f。所得化合物用IR和1 H NMR进行了确证,并考察了离子液体等对希夫碱收率的影响因素。     

二氧化硅负载钌催化剂催化氨硼烷水解产氢研究

采用浸渍-还原法制备了Ru/SiO₂催化剂,并考察了钌负载量、还原剂硼氢化钠的用量、还原温度以及反应条件对催化剂Ru/SiO₂催化BH₃NH₃水解产氢的影响。结果表明,在钌的负载量为0.1%（质量分数）、还原剂硼氢化钠与钌的物质的量比为2.2∶1、还原温度为303 K时制备的催化剂,催化BH₃NH₃水解产氢速率最快[转化频率TOF为140.8 L H₂/（mol Ru·min）]。搅拌转速为450 r/min时,氨硼烷向催化剂表面传质最快,产氢速率最大。氨硼烷水解反应由催化剂界面反应控制,产氢速率与催化剂用量成正比。随着反应温度的升高,Ru活化的氨硼烷分子能量增加,反应速率逐渐增加。反应动力学计算表明Ru/SiO₂催化剂催化BH₃NH₃水解产氢反应对氨硼烷浓度为零级反应,活化能为45 kJ/mol。     

2,2,6,6-四甲基-4-氨烷基氨基-1-氧哌啶的合成

研究了2,2,6,6-四甲基-4-氨烷基氨基-1-氧哌啶自由基的合成方法。以2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮为原料,通过N-氧化和羰基加成还原反应合成3个2,2,6,6-四甲基-4-氨烷基氨基-1-氧哌啶氮氧自由基化合物,其结构经EPR和HRMS等检测手段进行了确证。该合成方法简单,反应条件温和,且对此类化合物的合成具有普适性,可应用于合成含不同长度侧链的类似结构氮氧自由基化合物。     

α,β-不饱和羰基化合物中共轭碳碳双键的有机小分子选择性催化还原

α,β-不饱和羰基化合物的选择性还原具有很重要的应用意义,同时具有很大挑战性,利用有机小分子催化剂、以二氢吡啶酯为氢源可以高化学选择性、高对映选择性地催化还原α,β-不饱和羰基化合物的共轭双键。综述了有机小分子催化剂在α,β-不饱和醛、酮、酯以及串联反应中共轭碳碳双键选择性催化还原的研究进展,总结了每一催化体系的优缺点。