胶原纤维接枝多酚负载钯-镍双金属催化剂的制备及其催化硝基苯的加氢性能

 以胶原纤维 (CF) 接枝表棓儿茶素棓酸酯 (EGCG) 为载体, 制备了新型 Pd-Ni/CF-EGCG 催化剂. EGCG 作为“桥分子”对 Pd-Ni 纳米粒子起着分散和锚定作用. 通过热重分析、扫描电镜、透射电镜、X 射线光电子能谱和 X 射线衍射对该催化剂进行了表征. 结果表明, 该催化剂具有规整的纤维结构, 在纤维表面形成了高分散的平均粒径为 2.2 nm 的 Pd-Ni 合金颗粒. 液相硝基苯催化加氢反应结果表明, 当 Ni 和 Pd 摩尔比为 0.8 时, Pd-Ni/CF-EGCG 催化剂具有最佳的双金属协同作用, 在 308 K 和 1.0 MPa 氢压下, 加氢速率达 237 min?1, 比单金属的 Pd/CF-EGCG 快 1 倍, 重复使用 5 次后仍具有较高的催化活性.     

杨梅单宁接枝胶原纤维负载Pt催化剂的制备及其催化硝基苯加氢的研究

以杨梅单宁接枝胶原纤维为载体,制备了新型负载铂(Pt)纳米催化剂。杨梅单宁作为桥分子,通过其邻位酚羟基与Pt(IV)形成五元螯合环并固定在胶原纤维上。还原过程中,杨梅单宁能有效地抑制Pt纳米颗粒的团聚。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线光电子分光光谱(XPS)以及X-射线衍射(XRD)等分析手段对该催化剂的物化性能进行了表征,结果表明该催化剂具有规整的纤维结构,且在胶原纤维的外表面形成了具有高分散性、平均粒径在2.8±0.5nm的Pt(0)纳米颗粒。该催化剂用于硝基苯催化加氢反应中,在较温和的条件下显示出了较高的催化活性(TOF=1097mol/(molPt·h))、高选择性(98%)以及较低的活化能(Ea=30.49kJ/mol)。通过改变胶原纤维表面杨梅单宁的接枝度,可以有效控制催化剂对硝基苯的催化反应速率。该催化剂重复使用5次后,催化活性没有降低,表明该催化剂具有良好的重复使用特性。     

钯系高分子载体催化剂对硝基苯液相加氢催化活性的研究

制备了以弱碱性（ＡＨ－１、ＡＨ－２ХＨ）、中等碱性（ＡＨ－３１、ЭⅡЭ－１０∏）以及强碱性（ＡＢ－１７－８、ＡＢ－１６ΓＣ）等阴离子交换树脂为载体的钯系催化剂,测定了它们硝基苯催化加氢的活性,其中Ｐｄ－ＡＨ－１、Ｐｄ－ＡＢ－１６ГＣ和Ｐｄ－ＡＢ－１７－８的活性较好。本文还分析了树脂结构对催化活性的影响。     

纳米镍在硝基苯加氢中催化性能的研究

纳米镍在硝基苯加氢中催化性能的研究左东华，张志琨，崔作林（青岛化工学院纳米材料研究所，青岛２６６０４２）关键词纳米镍，催化加氢，硝基苯．硝基化合物加氢还原是化工生产中的一个重要化工单元反应，现今工业生产中大多采用Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ作为催化剂。但由于在Ｒ...     

硅胶负载聚乙烯基吡啶—钯催化剂的制备及其催化加氢性能的研究

利用硅胶表面的弱酸性和吸附性能,将某些碱性聚合物吸附在硅胶表面上,然后与PdCl_2络合,经还原,合成了硅胶负载的聚乙烯基吡啶-钯催化剂。用XPS、UV-Vis、电子显微镜等手段研究了催化剂的结构,观察了制备条件、组成等因素对其性能的影响。研究了各种反应条件与催化剂活性的关系及催化剂的稳定性和使用寿命。合成的催化剂对丙烯酸甲酯等底物具有很高的催化加氢活性。     

纳米丝负载钯催化剂的制备及催化烯烃加氢性能研究

利用电纺丝技术制备出苯乙烯-丙烯腈共聚物负载钯的纳米丝催化剂.对催化剂进行了SEM、TEM、IR和XPS的测试.所制备的催化剂对α-己烯催化氢化结果表明,该催化剂在常温、氢气常压下具有很高的催化活性和较好的重复使用性,并且催化氢化过程中存在烯烃的异构化反应.实验结果表明,反应时间为150min时纳米催化剂A对α-己烯催化加氢生成正己烷的转化率是传统催化剂PdCl2/-γAl2O3的4.7倍.     

磁性氧化铝负载Pd催化剂对硝基苯加氢催化活性的研究

采用微乳法室温下合成了γ-Al2O3/SiO2/Fe3O4磁性复合颗粒为载体负载的纳米钯催化剂.利用透射电镜、x射线光电子能谱和振动样品磁强计等手段对催化剂进行表征,评价了催化剂对硝基苯加氢制苯胺反应的催化活性.结果表明,通过调控反应条件,可在平均粒径为200nm左右的磁性载体上负载10m左右均匀分散的Pd纳米颗粒,整个催化剂呈现超顺磁性;在催化剂磁含量为8%、Pd负载量1%、反应时间40min、反应温度50℃,反应压力0.5MPa条件下,硝基苯的转化率可以达到100%,催化剂重复使用10次时仍可保持很高的催化活性,并可在外磁场作用下快速分离与回收.     

树枝状钯纳米结构的控制合成及硝基苯加氢反应的催化活性

以氯钯酸为前驱体, 苯甲醇为还原剂和溶剂, 十六烷基吡咯烷酮(PVP)为稳定剂, 在微波辐射下制备了分散均匀、形貌均一的树枝状钯纳米结构. 产物用透射电子显微镜(TEM), X射线粉末衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS)进行了表征, 表明所制备的Pd纳米颗粒呈树枝状, 形貌单一, 分散均匀, 是由许多近似圆形的小颗粒自组装而成的二级结构. 对树枝状钯催化硝基苯加氢反应进行探究, 表明树枝状钯的催化活性比市售的钯碳催化剂的催化活性高.     

用钯一离子交换树脂催化硝基苯加氢的性能研究

分别用ｐｄ、负载型ｐｄ／ＡＨ－１（含仲胶、叔胺和三氮杂环的多官能团阴离子交换树脂）以及机械混合型 Ｐｄ＋ＡＨ－１作催化剂,在常压 ４０℃对硝基苯进行液相加氢反应,所用溶剂分别为水、水－乙醇（１：１）和无水乙醇。通过研究表明：首次使用的无需预制备的机械混合型催化剂Ｐｄ＋ＡＨ－１的活性最高,选择性最好,最佳溶剂为无水乙醇．     

碳纳米管负载Pd/SnO2催化剂的制备及其催化邻氯硝基苯加氢性能

采用化学还原法制备了不同Sn/Pd摩尔比的碳纳米管(CNTs)负载Pd/SnO2催化剂,并将该催化剂用于邻氯硝基苯(o-CNB)的选择加氢反应.采用透射电镜、X射线衍射和电感耦合等离子体技术对所制备的Pd/SnO2/CNTs催化剂进行了表征.结果表明,Sn/Pd摩尔比对该催化剂的邻氯硝基苯选择加氢反应性能影响显著.当Sn/Pd摩尔比为11时,催化剂的活性最高,在常压,60℃反应60 min,o-CNB转化率为96%.该催化剂还具有高的邻氯苯胺(o-CAN)选择性,o-CNB转化率达到100%时,脱氯副产物苯胺选择性小于5%.在相同条件下,浸渍法制备的2.4%Pd/CNTs催化剂上脱氯副反应严重,当o-CNB完全转化时,o-CAN选择性只有22%,副产物苯胺选择性则高达78%.     

Pd nanoparticles dispersed on solid supports: synthesis,characterization and catalytic activity on selective hydrogenation of olefins in aqueous media

Two types of Pd nanoparticle catalysts were prepared having 2–4 nm particle size using silica gel and porous polymer beads as solid supports. 2‐Pyridinecarboxaldehyde ligand was anchored on commercially available 3‐aminopropyl‐functionalized silica gel followed by Pd metal dispersion. Bead‐shaped cross‐linked poly(4‐vinylpyridine‐co‐styrene) gel was prepared by an emulsifier‐free emulsion polymerization of 4‐vinylpyridine, styrene and divinylbenzene in the presence of ammonium persulfate and subsequently dispersing the Pd metal on the synthesized polymer. These catalysts were characterized by SEM, TEM and ICP techiniques with respect to appearance, size and possible leaching out, respectively. Furthermore, the reactivity of these catalysts was tested on hydrogenation of various α,β‐unsaturated carbonyl compounds using aqueous solvent under a hydrogen balloon (1 atm). The results showed that the Pd dispersed on silica was a more efficient catalyst than Pd dispersed on polymer and the former could be recycled more than 10 times without considerable loss in activity. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Preparation of microporous polymer-encapsulated Pd nanoparticles and their catalytic performance for hydrogenation and oxidation

Palladium nanoparticles (Pd NPs) encapsulated by conjugated microporous polymers (CMPs) were prepared by the Pd-catalyzed polymerization followed by a thermal treatment with N₂ or H₂. The Pd catalysts were embedded in the porous network during polymerization and used as a precursor for the generation of Pd NPs in CMP. Although no Pd NPs were formed in the as-synthesized Pd/CMPs, Pd NPs with 1.6–3.5 nm size were formed after the thermal treatment. The obtained Pd/CMP-N₂ and -H₂ catalysts were highly selective in the hydrogenation of 4-nitrostyrene to 4-ethylnitrobenzene, whereas Pd NPs supported on carbon (Ketjen black) gave a fully reduced product, 4-ethylaniline. Substituents in CMP framework could change the catalytic activity of Pd NPs; hydroxy-substituted CMP encapsulated Pd NPs showed higher catalytic activity than Pd/CMP-H₂ for benzyl alcohol oxidation.     

硝基苯催化加氢制对氨基苯酚的合成工艺研究进展

介绍了硝基苯在酸性介质中一步加氢重排的反应机理及模型。以提高对氨基苯酚产率和纯度为宗旨，在大量文献调研的基础上提出了控制副反应的几种方法，并讨论了改进对氨基苯酚产量和纯度的可能途径。引用文献22篇。     

Mn修饰Al2O3载体负载Pd催化剂及其蒽醌加氢催化性能

以活性氧化铝(γ-Al2O3)为载体,分别以Mn(NO3)2溶液和酸性氯化钯(PdCl2)溶液为修饰组分和活性组分前体,采用分步浸渍法制备了Mn修饰Al2O3载体负载钯催化剂。将催化剂应用于蒽醌加氢反应,考察了催化剂制备方法、活性组分负载量和催化剂还原温度对反应效果的影响。用XRD、BET、XPS和TPR对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂活性受到制备方法的影响,在对Mn修饰Al2O3载体进行焙烧,Pd负载量0.2(wt)%、还原温度300℃的条件下,催化剂蒽醌加氢活性较高,较未修饰的催化剂提高了约16%。催化剂中Mn以MnO的形式存在,影响了γ-Al2O3的组织结构,使载体与活性组分之间的作用力增强,活性组分Pd高度分散在催化剂表面,从而提高了催化剂的活性。     

Catalytic hydrogenation by recyclable supported Pd(II)-amino acid complex

L-phenyl alanine was anchored to P(S-DVB) resin and its complex with PdCl₂ was prepared. The newly synthesized catalyst was found to be a versatile and recyclable catalyst for the hydrogenation of 1-octene and acetophenone. This chiral catalyst induced moderate enantioselectivity during the asymmetric reduction of acetophenone. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

Preparation and catalytic performance of monolayer-dispersed Pd/Ni bimetallic catalysts for hydrogenation

Pd/Ni bimetallic catalysts were prepared by replacement reactions, characterized by X-ray diffraction, CO chemisorption and H₂ temperature-programmed desorption, and evaluated for hydrogenation of cyclohexene, styrene and acetone. The results show that Pd atoms are monolayer-dispersed on the Ni surface in these Pd/Ni catalysts. Consequently, Pd/Ni catalysts are much more active than Pd/Ni and Pd/c-Al₂O₃ with the same Pd loading prepared by the conventional impregnation method. __________ Translated from Chinese Journal of Catalysis, 2007, 28(8): 676–680 [译自: 催化学报]     

MIL-101(Cr)-NH2负载Pd低温催化糠醛高选择性加氢生成四氢糠醇

随着资源枯竭和环境污染严重问题的凸显,生物质转化的研究越来越多,特别是生物质催化裂解制备生物燃料及高附加值的化学品.糠醛是一种半纤维素酸解的产物,也是生产糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、环戊酮等的重要原料.其中四氢糠醇既可以用于生产其他高附加值化学品,也可以用作生物燃料或者燃料添加剂.虽然Pd/MFI,Ni/SiO2,Pd-Ir/SiO2等催化剂均可用于糠醛选择加氢制备四氢糠醇,但是反应通常在高温高压条件下进行.为此我们希望找到一种在温和条件下使用的高效催化剂.MOF多孔材料具有丰富的孔道结构、极高的比表面积、表面可修饰的特点,还可与其他客体发生相互作用,进而影响催化性能.因此本课题组合成了一种含有氨基的MOF材料MIL-101(Cr)-NH2,进一步利用表面氨基吸附Pd的氯酸盐前体,经还原直接制得负载型催化剂Pd@MIL-101(Cr)-NH2,并用于糠醛选择加氢反应.本文采用X射线粉末衍射(PXRD)、热重分析(TG)、N2物理吸附-脱附、透射电镜(TEM)等手段表征了所制的MOFs和催化剂.通过将MIL-101(Cr)-NH2和不同Pd@MIL-101(Cr)-NH2的XRD谱与标准谱图对比,发现MIL-101(Cr)-NH2已成功合成,并在催化剂制备过程中和反应之后仍然保持稳定.TG结果表明,所制备MIL-101(Cr)-NH2在低于350 ℃C时结构不会被破环.MIL-101(Cr)-NH2的比表面积可达到1669 m2g?1,孔容达1.35 cm3g?1,从而为Pd纳米粒子均匀分散在载体上提供了可能性.各Pd@MIL-101(Cr)-NH2样品的TEM照片我们看出,Pd纳米粒子可均匀分散在MIL-101(Cr)-NH2上,粒径为3?4 nm.对比实验表明,氨基与金属的相互作用有利于Pd纳米粒子分散均匀.将Pd@MIL-101(Cr)-NH2用于糠醛选择加氢反应时,在40 ℃C,2 MPa H2的温和条件下,反应6 h后糠醛完全转化为四氢糠醇其选择性接近100%.表现出比文献报导的更加优异的催化性能.这得益于高度均匀分散的Pd纳米粒子,以及催化剂载体与Pd纳米粒子的配位作用和π-π相互作用.结果还表明当高于80℃C反应时,即有副产物生成,进一步提高反应温度会促进环戊酮的生成.可见,Pd@MIL-101(Cr)-NH2所表现的低温高加氢活性对提高四氢糠醇选择性至关重要.     

有序介孔碳材料负载铂纳米粒子：用于硝基苯及其衍生物液相催化氢化的高效催化剂

介孔碳材料由于具有规整的孔道结构、表面疏水性、化学惰性、大的比表面积和大的孔体积等特点,在催化领域的应用备受关注,不仅可以直接用作催化剂,还可以作为催化剂载体负载金属活性中心并用于催化反应.介孔碳材料作为载体用于加氢反应已有报道,并且其催化活性明显优于活性炭材料.有序介孔碳材料的代表之一CMK-3可以经过SBA-15翻模合成.采用浸渍法将氯铂酸负载到CMK-3载体上,经过甲酸钠还原制得质量分数为5%的Pt/CMK-3催化剂.小角XRD谱表明CMK-3保留了p6mm对称性,介孔结构完好;从广角XRD谱可以看出,金属铂粒子的衍射峰比较宽,说明铂纳米粒子分散比较均匀. CO化学吸附和透射电镜(TEM)的表征结果进一步证明铂纳米粒子分散得比较均匀,平均粒子大小约为2.5 nm (CO化学吸附), EDX结果表明铂的实际担载量为4.7%.将Pt/CMK-3催化剂用于硝基苯及其衍生物的液相加氢反应中,发现溶剂对反应结果具有很大的影响.首先参考以前的工作,选用水和乙醇体积比9：1的混合溶液为溶剂.在298 K和4 MPa氢气条件下,50 mg催化剂可以将21 mmol硝基苯在10 min内转化98.4%,产物苯胺的选择性高于99%;活性明显高于商品化Pt/C催化剂(相同条件下转化率为88.7%).在此基础上,把Pt/CMK-3催化剂用于含有不同取代基的硝基苯衍生物的液相催化加氢反应,含有吸电子基团如氯取代的硝基苯衍生物转化率为(21.4%–77.7%);苯环上含有给电子基团如甲基时,硝基甲苯加氢反应的转化率为(83.3%–98.0%);而给电子能力更大的基团如甲氧基取代的硝基苯衍生物的转化率却并不高.一方面是由于电子效应导致氯取代的硝基苯衍生物活性偏低,另一方面是由于空间位阻导致邻位取代的硝基苯衍生物活性相对其它位置取代的衍生物转化率偏低.考虑到部分反应物在混合溶剂中溶解度较低,可能导致加氢反应过程受到影响,从而影响反应结果,所以又选用无水乙醇溶剂进行了比较.首先仍用50 mg催化剂于硝基苯催化加氢反应,发现在乙醇溶剂中,21 mmol硝基苯在5 min内可以完全转化;当把硝基苯的量增加到5倍时,转化率为22.2%,苯胺选择性高于99%.因此,在乙醇溶剂中将催化剂用量减半,结果在5 min内21 mmol硝基苯衍生物均完全转化为对应的芳香胺化合物;除了硝基氯苯发生脱氯副反应外,其它衍生物选择性都很高.为了更好地区分不同取代基硝基苯衍生物的加氢活性,将2-氯硝基苯和2-甲基硝基苯的用量增大至105 mmol,反应过程中保持氢气压力恒为4 MPa,并使反应在5 min后中止,此时测得2-氯硝基苯催化加氢的TOF值为28.3 s–1,而2-甲基硝基苯的TOF值高达43.8 s–1. X射线光电子能谱(XPS)显示Pt/CMK-3表面含有带一定正电的铂物种,推测此物种有助于吸附硝基的氧原子,从而活化底物,促进加氢反应的顺利进行.最后还考察了Pt/CMK-3催化剂在硝基苯加氢中的循环使用性能,发现催化剂可以循环使用至少14次,活性没有任何下降.对反应滤液进行ICP分析,发现滤液中并没有铂离子流失;对使用过的催化剂进行透射电镜表征也没有观察到铂粒子聚集现象,说明催化剂的稳定性良好.