MnOδ催化剂的制备及对柴油机尾气炭烟颗粒燃烧的催化性能

基于氧化锰(MnO_x)催化剂优异的氧化还原性能,采用水热法制备了一系列具有层状结构的MnO_δ催化剂,并对其物化性能进行了表征.研究了水热反应温度、煅烧温度以及原料组成对催化剂晶体结构、形貌和氧化还原性能的影响,并将MnO_δ催化剂应用于柴油机尾气炭烟颗粒的催化燃烧.结果表明,当水热反应时间为12 h,煅烧温度为550℃,反应原料中KOH和K₂CO₃同时存在时,所制备的MnO_δ-t₁₂催化剂具有最佳的催化燃烧炭烟颗粒的活性, T₁₀, T₅₀和T₉₀值分别为274, 321和354℃.     

新型萘酰亚胺衍生物的合成

N-(N’,N’-二甲基氨基乙基)-4-硝基-1,8-萘酰亚胺和2,3-二甲基苯并噻唑碘化盐在痕量水存在下经亲核取代反应合成了一个新型的萘酰亚胺衍生物——N-(N’,N’-二甲基氨基乙基)-4-[2-(2,3-二氢-2,3-二甲基苯并噻唑)氧基]-1,8-萘酰亚胺,其结构经1H NMR,13C NMR和ESI-MS表征。并对反应机理进行了初步研究。     

锰基催化剂在催化柴油炭烟燃烧中的应用

柴油机排放的炭烟颗粒引起了严重的环境污染并对人体健康造成了极大的危害,引起人们的广泛关注。目前,催化净化技术是控制柴油机尾气炭烟颗粒排放最有效和研究最广泛的技术手段之一,其中高性能催化剂的研发是催化净化技术应用最为关键的因素。本文总结了近年来锰基催化剂材料在催化柴油机炭烟燃烧中的研究进展,重点介绍了单组分锰基催化剂、复合结构锰基氧化物催化剂、固定结构锰基氧化物催化剂(钙钛矿型、尖晶石型、水滑石型)等的研究进展,并简述了锰基催化剂材料在同时消除炭烟颗粒和氮氧化物方面的研究进展。最后,提出了锰基催化剂在催化柴油机炭烟燃烧中存在的问题并对其发展前景进行了展望。     

含有非对称型双吡啶甲基吡唑甲基胺配体的高活性双核铜配合物催化叠氮与炔烃环加成反应

Cu(Ⅰ)催化的炔烃与叠氮的Huisgen 1,3-偶极环加成反应(CuAAC)可用于构建三唑环,该反应条件温和,产物专一,被认为是“点击化学”的精髓,并广泛应用于医药、生物有机及材料化学等多个领域.CuSO4/抗坏血酸钠体系是该反应最常用的催化方法,但近年来,大量更高效的催化体系被成功开发以解决当前催化体系中存在的问题,例如,外加配体的使用可以明显加快反应速率,从而降低催化剂用量和缩短反应时间,这归因于配体参与配位可以更好地稳定Cu(Ⅰ)催化中心.目前应用于该反应体系的配体大多为对称型多齿氮配体,例如三三唑甲胺衍生物(TBTA)等.我们开发了两类含有吡唑、苯并咪唑等基团的非对称型多齿氮配体及其应用,发现这类配体除了具有稳定金属中心的作用外,还因有吡唑或苯并咪唑等基团的存在,所形成的配合物往往比那些包含对称型配体的配合物表现出更高的催化活性.本文合成了一类含有非对称型配体的铜配合物.将铜前体Cu(CH3CN)4PF6与非对称型多齿氮配体二吡啶甲基吡唑甲基胺(HNpy2pz)在甲醇中反应,由于配体结构中吡唑NH基团的存在,反应在最终脱除一分子H2O后,意外获得了一种双核结构的铜配合物,其分子结构通过X射线单晶衍射成功表征.受到两个金属中心协同效应的影响,双核配合物催化剂往往能表现出比单核配合物更优异的催化性能,因此,我们进一步考察了该双核配合物催化CuAAC反应的活性.结果表明,在催化剂用量低至0.1-0.3 mol％的情况下,22种炔烃和叠氮在25℃反应16h均能得到单一的1,4-二取代三唑产物,分离收率在95％以上,且抗坏血酸钠还原剂用量仅需1-3 mol％,说明受到配体的影响,催化剂的稳定性非常好.这是目前该反应成功开发出的几个高效双核催化剂之一.