TiO2MCM-41负载型催化剂的制备及性能研究

化工工艺创新实验

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TiO2/MCM-41负载型催化剂的制备及性能研究

摘要：多相光催化氧化技术是近几年发展起来的一种先进的环境污染治理技术，

其中Ti0

因为其无毒、光催化性能较高的特点成为目前研究较多的材料之一。但

2

是它也存在一些不足，如比表面积较小、在水处理过程中难以分离回收、无法利

用太阳光中的可见光部分等，严重制约了光催化技术在的工业应用。为了克服

Ti0

的这些缺陷，制备具有高比表面积、更高的光催化活性并在可见光区有响应2

为基质，通过负载和掺杂相结合的方法制备复合的复合光催化剂，本研究以Ti0

2

光催化剂。MCM-41介孔分子筛催化剂具有孔道结构规整、比表面积大、水热稳定

性好、以及孔径可调等优点。纳米TiO

虽然光催化活性较好，但是由于其吸附能

2

力较差，尤其对非极性物质吸附性能更差，而具有规整孔道结构的MCM-41分子筛

具有良好的吸附性能。因此，将两者进行有机结合制成负载型光催化剂，可以充

分利用两者的协同作用获得更好的光催化性能。MCM-41介孔分子筛作为载体，克

服了TiO

光催化剂容易凝聚失活和回收难再利用的缺点。采用溶胶-凝胶法，以

2

／MCM-41。通过研钛酸丁酯和MCM-41分子筛为原料，制备了负载光催化材料Ti0

2

究了钛硅摩尔比、煅烧温度、煅烧时间等确定了制备该负载材料的最佳条件，并

对样品进行了XRD、BET、SEM、TEM、XPS等分析。光催化实验证明，紫外光照30

分钟后，样品对初始浓度25mg／L的罗丹明B脱色率达到93％以上。结果表明, 在

紫外光照射下, 罗丹明B在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学,

(P 25),复合材料的光复合材料对罗丹明B的光催化降解活性明显高于商用Ti0

2

的光催化活性共同决定。

催化降解活性由复合材料的吸附能力和所含Ti0

2

关键字：MCM-41分子筛; 纳米二氧化钛; 罗丹明B; 光催化降解

引言：近年来，由于经济快速发展带来的水污染已影响到了人们的正常生活和社

会的和谐发展，利用多相光催化技术和吸附技术处理废水越来越受到人们的关

作为光催化剂具有性能稳定、比表面积大、清洁无毒、光生空穴对不同注。Ti0

2

类型污染物的强氧化性、无二次污染等特点，有很大的开发前景。但在实际应用

中尚有很多问题。悬浮体系中，存在Ti0

催化剂易凝聚、易失火和回收难等缺

2

的载体种类非常多，但点，大大限制了其在水处理方面的应用，目前负载Ti0

2

实验表明，大部分Ti02的负载型催化剂的催化性能比单纯的Ti02催化剂的催化性能均有不同程度的降低。MCM-41分子筛具有极大的比表面积，可作为高选择性、高催化行动的催化剂载体。目前以最低制造成本、以最少催化剂消耗量、最短处理时间处理降解制药、印染、制革、电镀等行业排放的大量的对人类生存环境造成污染，对人类健康构成严重威胁的废水，保护人类赖以生存的环境也是当今科学研究的热点之一。因此用Ti02催化剂与MCM-41分子筛复合合成负载型光催化剂，使两者协同作用提高Ti02的催化性能。溶胶．凝胶法是目前最常用的制备负载型Ti02催化剂的常用方法。此法无需很复杂的设备、工艺比较简单、反应过程比较容易控制，所制备的负载型Ti02光催化剂具有很好的牢固性和化学均匀性，可以通过调整原料配比和制备工艺参数可以很好地控制面Ti02的颗粒大小、晶体结构、孔结构和比表面积，也可以通过在溶胶中加入不同的无机 化合物对催化剂进行改性以提高催化剂的催化活性。 一、实验部分

1、实验药品：MCM-41分子筛、异丙醇、钛酸丁酯、去离子水、无水乙醇

2、实验仪器：磁力搅拌器、离心机、干燥箱、马沸炉、自镇流荧光高压汞灯、722s 可见光光度计

3、实验步骤：

（1）MCM-41分子筛的制备

①将1gNaoH 溶液加入4.3734gCTAB 的水溶液中，搅拌15min ，

②将20.833gTEOS 逐滴滴入不断搅拌的混合溶液中，滴定完成后再搅拌2h （水用量120g ）

③溶液混合后置于装有聚四氟乙烯内衬的反应釜中放入干燥箱。110℃放置48h 。 ④晶化结束之后抽滤并干燥；

⑤将干燥后的产物放入马沸炉逐步升温至550℃，焙烧6h ，以脱除模板剂，得到MCM-41分子筛。 （2）Ti02/MCM-41的制备

①将1gMCM-41分子筛溶解于17.394ml 异丙醇中，1.7394ml 钛酸丁酯逐滴加入上述溶液中搅拌45min ，

②在得到的溶液中缓慢加入17.394ml 去离子水，搅拌2h 使钛酸丁酯充分水解。

③生成的试样分别用水、乙醇离心清洗，于80℃干燥8h ④干燥后的试样在550℃下得到负载型光催化剂Ti02/MCM-41。 4、光催化降解实验

称取0.04g 的Ti02/MCM-41，加入到150ml 、4mg/L 的罗丹明B 溶液中，以450W 高压汞灯为光源，采用722s 型可见分光光度计测定罗丹明B 溶液的吸光度。其中，罗丹明B 溶液最大吸收波长为554nm ，脱色率D=[(Ao-A)/Ao]×100%,Ao 为光照前试样的吸光度，A 为光照时间为t 时试样的吸光度。 二、结果与讨论： 1、光催化实验

0204060

20

40

60

80

100

D i s r i z a t i o n r a t e (%)

t(min)

从图中我们可以看出，在0-10min 间，脱色率增加的很快，说明Ti02起到吸附作用，当t=60min 时，脱色率达到最大，即在t=60min 时，吸附性能最好。 2、SEM 分析

图为Ti02/MCM-41负载型光催化剂的扫描电镜照片。如图所示， MCM-41分子筛颗粒呈颗粒状，大量的堆砌在一起；Ti02负载于分子筛外部，负载量较少，形成较细颗粒，分散较均匀，粒径约20 nm 。 3、FT-IR 分析

4000

3600320028002400200016001200800400

020

40

60

80

100

T r a n s m i t t a n c e (%)

Wavenumbers(cm-1)

3428

1631

1087

796

459

图为Ti02/MCM-4l 的FT-IR 谱图，范围为400 cm -1到4000 cm -1。如图所示，

Ti02/MCM-4l 在3425 cm -1

、1630 cm -1

、1085 cm -1

、807 cm -1

和457 cm -1

处有吸收峰出现。在3425 cm -1、1630 cm -1出现的吸收峰分别为吸附水引起的O-H 键伸缩振动、O-H 键弯曲振动。说明制备的Ti02/MCM-41分子筛经过干燥和焙烧未能失去全部水分。其余吸收峰归因于MCM-41分子筛的Si-O-Si 键反对称伸缩振动(1085 cm-1)、对称伸缩振动(807 cm -1)和弯曲振动(457 cm -1)。FT-IR 谱图690 cm -1附近没有出现属于Ti-O-Ti 键的振动 4、XRD 分析

20

40

60

80

2000

4000

6000

8000

10000

(215)

(220)

(116)

(204)(211)(105)

(200)(004)

I n t e n s i t y

2θ(°)

●(100)

(101)

图为制备的Ti02/MCM-41的XRD 谱图。如图所示，在衍射角2θ=2.4°处出现了MCM-41的特征衍射峰，对照标准卡片PDF#41-1487可知，其特征衍射峰对应MCM-41的(100)晶面；在衍射角2θ=25.3°，2θ=37.8°，2θ=48.0°，2θ=54.0°，2θ=55.0°，2θ=62.7°，2θ=68.8°，2θ=70.3°，和2θ=75.1°处出一系列的特征衍射峰，其分别对应锐钛矿型Ti02的(101)、(004)、(200)、(105)、(211)、(204)、(116)、(220)和（215）晶面。上述结果表明，所制备的样品为Ti02/MCM-41。

5、TG-DTA 分析

100

200

300

400

500

600

-100

100

200

300

400

500

DTA

TG

85℃

E u d o

Temperature (℃)

D T A (μV )

361℃

281℃

E x o

1112

13

14

15

16

TG (mg)

图为Ti02/MCM-41分子筛的TG-DTA 曲线。通过TG-DTA 分析，考察了所制备Ti02/MCM-41分子筛的热稳定性，样品在测试前经过加热干燥（低于100℃）处理。在DTA 曲线上85℃处出现吸热峰，同时在TG 曲线上伴随质量损失，表示吸附于凝胶中的的有机物和水分脱附，在100℃时质量下降有所减缓，因为经过加热干燥处理，分子筛孔道有机物和水分基本脱除。温度由100℃到300℃之间，出现放热峰，样品质量出现明显下降，说明除了分子筛中的结晶水开始挥发，未反应的钛酸丁酯等有机物分解，分解温度为281℃。而在361℃出现的放热峰，对应无定型TiO 2颗粒发生转晶反应形成锐钛矿相，同时样品质量损失速率变大，表明样品中的有机物深度碳化，分解产物挥发脱离样品引起质量迅速下降，伴随大量热量放出；当温度超过450℃时失重速率有所降低，在500℃时样品吸放热不明显，失重量也十分微小，这是因为大部分有机物分解，同时锐钛矿相已经形成，而向金红石相转晶反应还未开始。 三、结 论

采用溶胶凝胶法制备了不同Ti02担载量的系列Ti02/MCM 41复合材料, 对该材料进行了表征和降解罗丹明B 的光催化性能测试. 介孔MCM-41分子筛的添加有效抑制了Ti02锐钛相向金红石相的转变以及晶粒的生长, 并提高了催化剂的比表面积和孔体积. 在紫外光照下Ti02/MCM 41对罗丹明B 的光催化降解作用明

显高于商用Ti0

(P25)

2

四、参考文献

复合材料的制备及其光1.张静.孙家寿.陈金毅.刘宇.张文蓉.陈云累托石/TiO

2

催化性能[期刊论文]-武汉工程大学学报 2010(9)

/沸石2.李静谊.刘丽娜.斯琴高娃.白图雅紫外和可见光照射下金属离子对TiO

2

光降解罗丹明B的催化性能影响[期刊论文]-内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版） 2008(2)

3.姜东.徐耀.侯博.吴东.孙予罕有机改性TiO

光催化剂的制备及可见光催化性

2

能[期刊论文]-化学学报 2007(14)

4.祝淑芳介孔分子筛MCM-41功能化修饰及其应用研究[学位论文]硕士 2006

5.张天壤高钛含量Ti-MCM-41的制备与表征[学位论文]硕士 2005

6.时雪蓓载体孔结构对负载化TiO

<2>光催化性能的影响[学位论文]硕士 2005

2

7.郑珊.张青红.高濂.郭景坤纳米氧化钛光催化降解苯酚活性研究[期刊论文]-贵金属 2003(4)

负载型镍催化剂的制备

负载型镍催化剂的制备文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1.了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2.制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义：催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂，具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点，已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合，强力搅拌后得到混合溶液，按无水乙醇与醋酸的体积比为10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A；（2）按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液，在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B；（3）按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中，然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶；（4）按γ?Al2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤（3）中得到的钛溶胶中加入γ?Al2O3，然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水，静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?Al2O3复合载体；（5）将 TiO2?Al2O3复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h，充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原，得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。

高分子金属配合物催化剂的合成(合成化学报告)解析

高分子金属配合物催化剂的合成 摘要：催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂。均相催化剂如金属配合物、有机金属配合物在最近几十年内受到催化科学界的广泛关注。新的均相催化体系的应用使得一些新的生产工艺应运而生。这些工艺操作条件温和，选择性高。然而，在大规模生产中均相催化剂存在着难回收、不稳定、有腐蚀性的缺点。大多数的多相催化剂在高温、高压下才能较好地发挥催化作用，并且其选择性、活性较弱。因此，人们开始设想通过高分子负载的方法转化均相催化剂使之兼具二者的优点。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、高分子效应及其应用。 关键词：催化剂；配合物；高分子；合成；高分子效应 1、简介 近几十年来，均相催化剂由于其较高的催化活性受到了科学界和工业界的广泛重视与应用，但均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、易流失、较难回收操作等缺点；另一方面，均相催化剂往往要使用重金属离子，这样既会对产物和反应后处理过程造成污染，又使得反应的催化剂难于回收，导致均相催化剂在有机合成和工业上的应用受到了很大的限制。多相催化剂虽然回收简单，但是，机理研究比价复杂，选择性和活性较低。因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂成为有机催化反应领域的研究热点之一。1963年，Merrifield和Letstinger等人[1, 2]首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中，开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例。近年来，高分子负载型催化剂得到了迅猛发展。高分子催化剂集合了多相催化剂、均相催化剂的优点[3]。其具有较高的催化活性、立体选择性、较好的稳定性和重复使用性能，并且后处理简单，在反应完成后可方便地借助固-液分离方法将高分子催化剂与反应体系中其他组分分离、再生和重复使用，可降低成本和减少环境污染[4]。杨小暾与江英彦[3]指出，若将多相催化剂、均相催化剂视为第一代、第二代催化剂，那么高分子金属络合物催化剂就是第三代催化剂。 研究表明高分子不仅是负载金属催化剂的惰性载体，而且还可以对催化剂的活性中心进行修饰，并使催化剂的结构发生变化，形成通常在小分子配合物中很难看到的特殊结构，从而影响催化剂的催化反应过程，即同种金属使用不同的载体所得到的化剂其催化活性可能相差很大。此为高分子的基体效应。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、

【CN110003458A】一种负载型固体碱催化剂及其应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910355922.7 (22)申请日 2019.04.29 (71)申请人 中国科学院成都有机化学有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区创业东 路高新大厦 (72)发明人 王公应　申小龙　刘绍英　李晨　 王庆印　 (74)专利代理机构 成都睿道专利代理事务所 (普通合伙) 51217 代理人 潘育敏 (51)Int.Cl. C08G 64/30(2006.01) (54)发明名称一种负载型固体碱催化剂及其应用(57)摘要本发明公开了一种负载型固体碱催化剂及其应用，所述催化剂用于制备异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物，所述催化剂包括载体，以及负载于所述载体表面的碱金属化合物；所述载体为碱土金属氧化物或/和稀土金属氧化物，所述碱金属化合物为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的卤化物、碱金属的硝酸盐、碱金属的醋酸盐中的一种。基于上述的负载型固体碱催化剂催化，以碳酸二苯酯和二羟基化合物为原料，经酯交换反应和缩聚反应合成异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物。该催化剂适用于多种聚碳酸酯的合成，具有很好的普适性；合成的聚碳酸酯材料具有较高的产率和品质，可显著提高企业经济 效益。权利要求书1页 说明书8页CN 110003458 A 2019.07.12 C N 110003458 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110003458 A 1.一种负载型固体碱催化剂，其特征在于：所述催化剂包括载体，以及负载于所述载体表面的碱金属化合物；所述载体为碱土金属氧化物或/和稀土金属氧化物，所述碱金属化合物为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的卤化物、碱金属的硝酸盐、碱金属的醋酸盐中的一种。 2.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂，其特征在于：所述碱金属化合物与所述载体的质量比为0.01～1：1。 3.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂，其特征在于：所述碱金属的氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯中的一种或多种的混合； 所述碱金属的碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的一种或多种的混合； 所述碱金属的卤化物为卤化锂、卤化钠、卤化钾、卤化铯中的一种或多种的混合； 所述碱金属的硝酸盐为硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铯中的一种或多种的混合； 所述碱金属的醋酸盐为乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯中的一种或多种的混合。 4.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂，其特征在于：所述碱土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锶中的一种或多种的混合； 所述稀土金属氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铕、氧化镱中的一种或多种的混合。 5.一种如权利要求1所述的负载型固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：包括， 将所述碱金属化合物配置成水溶液，再将所述载体浸没于所述水溶液中，混合均匀，然后在60℃～120℃下蒸发干燥，得到前驱体，将所述前驱体于80℃～900℃下焙烧0.5～24h，得所述催化剂。 6.一种异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法，其特征在于，基于如权利要求1或5所述的催化剂，以碳酸二苯酯和二羟基化合物为原料，经酯交换反应和缩聚反应合成异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物。 7.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述催化剂与所述碳酸二苯酯质量比为0.001～5：100。 8.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述酯交换反应的温度为80℃～200℃，反应体系的气压为1.01×105Pa，反应时间0.5h-5h；所述缩聚反应的温度为200℃～280℃,反应体系的气压大于0Pa小于等于5×102Pa，反应时间为0.5h-6h。 9.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法，其特征在于：所述二羟基化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,3-己二醇、1,7-庚二醇，2,2'-氧代二乙醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、聚四氢呋喃、1,3-环戊二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、1,10-葵二醇、2, 2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、异山梨醇、对苯二甲醇、三环葵烷二甲醇、双酚A和4,4-(9-芴)二苯酚中的一种或多种。 10.一种异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物，其特征在于：由权利要求6-9任一所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法制得。 2

负载型Pd／Al2O3催化剂改性研究

负载型Pd／Al2O3催化剂改性研究 【摘要】添加助剂对催化剂的活性有明显的改善作用，其中以助剂CeO2修饰的催化剂活性最好，Mg修饰的催化剂活性次之，K修饰的催化剂活性最差。 【关键词】CH4；催化剂；催化氧化；助剂 0 概述 目前做为能源使用的煤层气仍然以火焰燃烧的方式加以利用，而传统的火焰燃烧方式燃烧效率低下，尾气中污染物含量高，对环境的污染非常厉害目前全球性的两大问题就是环境污染和能源短缺。寻找而一种能充分利用能源并能实现有害气体零排放的有效途径是催化氧化烃类。应用Al2O3作载体时，催化剂表现出较好的活性，如10%Ce-2%Pd/Al2O3的催化活性比2%Pd/Al2O3和5%K-2%Pd/Al2O3两种催化剂的活性都要高。添加助剂对催化剂的活性有明显的改善作用，其中以助剂CeO2修饰的催化剂活性最好，Mg修饰的催化剂活性次之，K修饰的催化剂活性最差。研究发现，随着反应时间的增加，催化剂的活性都有所提高，说明催化剂在催化剂反应初期都有一个活性位的活化过程。 1 催化燃烧实质 催化燃烧反应是以化学能的高效转化为目的，作为能量或动力的提供者。催化燃烧是典型的气-固相催化反应，它借助催化剂降低了反应的活化能，使其在较低的起燃温度200～300 ℃下进行无焰燃烧，有机物质氧化发生在固体催化剂表面，同时产生CO2和H2O，以及放出大量的热量，其氧化反应温度低。 2 Pd催化剂在CH4催化燃烧研究中的进展 根据燃烧催化剂的组成，CH4催化燃烧的高效催化剂可以分过渡金属氧化物类催化剂、复杂氧化物催化剂和贵金属催化剂三类。 过渡金属氧化物催化剂可以简单的分为单一金属氧化物和混合金属氧化物燃烧催化剂，如钙钛矿、尖晶石、烧绿石、固溶体和六铝酸盐催化剂，其中钙钛矿型催化剂的研究比较广泛。 复杂金属氧化物类催化剂一般具有结构稳定，耐高温性能好，抗中毒能力以及CH4燃烧的起燃温度高和高温活性稳定的特点。这类催化剂主要主要用于CH4的高温燃烧。金属氧化物催化剂的价格比较便宜，但是相对的比活性（单个活性位的催化能力）较低、起燃温度较高、起燃烧到全转化的温度相差较大。 贵金属燃烧催化剂（包括贵金属或负载型贵金属氧化物催化剂）具有良好的低温活性，是低温催化剂燃烧最常用的催化剂。贵金属的高活性来自于金属状态的原子对O-O、C-H较强的活化能力，表面活化使得原本稳定的分子结构形成反

负载型镍催化剂的制备

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1. 了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2. 制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义：催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常 用的经典催化剂，具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点，已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙 醇混合，强力搅拌后得到混合溶液，按无水乙醇与醋酸的体积比为 10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A；（2）按去离子水与无 水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液，在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B；（3）按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中，然 后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入 十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶；（4）按γAl2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤（3）中得到的钛溶胶中加入γAl2O3，然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水，静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2Al2O3复合载体；（5）将TiO2Al2O3复合载体于浓度为

0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h，充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原，得Ni/TiO2Al2O3负载型镍催化剂。 2.一种用于氨分解制氢的负载型镍催化剂，活性组分为Ni，载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛；活性组份的质量百分含量为1-50％。其制备步骤为：将可溶性镍盐、pH值调节剂、沉淀剂、载体以及去离子水配成悬浊液；悬 浊液加热至70-110℃沉积60-300分钟；上述悬浮液降至20-30℃后并过滤，水洗涤、过滤；在80-120℃干燥18-24小时，400-900℃焙烧2-6小时；在氢气气氛，或者氢气和氦气的混合气气氛中，于400-900℃活化3-5小时，还 原制成负载型纳米镍催化剂。本发明催化剂对氨分解反应具有较高的活性，可以应用于氨分解制不含COx氢气的工艺，还可用于各种含氨气体的净化处理过程。 3.一种用于浆态床甲烷化负载型镍基催化剂重量百分比组成为： NiO10-40wt％；载体56-90wt％；助剂为0-4wt％。配制浓度为0.5～1.3g/ml 的硝酸镍与助剂的可溶性盐溶液，依次向其中加入催化剂载体和可溶性有机燃料，搅拌条件下浸渍6-24h，浸渍结束后将溶液于60-90℃水浴条件下加 热浓缩，或直接在300-700℃加热点燃，将燃烧后余下粉末收集，研磨，造粒，在固定床500-700℃用还原气进行还原2-6h，即得到负载型镍基催化剂。本发明具有浆态床甲烷化工艺，且催化性能稳定好，可大规模工业化的优点。 4.一种用于α-蒎烯加氢反应负载型镍催化剂的制备方法和应用，该负 载型镍催化剂的制备工艺步骤包括：在钛酸丁酯中加入无水乙醇后强力搅拌，然后加入醋酸，充分搅拌形成溶液A；将去离子水与无水乙醇混合后调节pH 值得到形成溶液B；把B溶液滴加到A溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵

关于高分子负载催化剂的研究进展

关于高分子负载催化剂的研究进展 陈凯高材1301 摘要：高分子催化剂作为功能高分子的重要一个分支，具有稳定性高、溶剂适用性广、易于产物分离纯化、对环境影响小、易从反应体系中分离回收和重复使用等优点，受到人们极大的重视。本文以高分子负载催化剂的结构，应用等为线索，着重介绍高分子负载金属络合物催化剂，可溶性高分子金属络合物的优缺点及其研究进展，并作出了总结与展望。 关键词：高分子负载催化剂金属络合物结构应用 1.引言： 近几十年来，均相催化反应得到很大的发展，但这些均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、反应活性低、易流失、较难回收操作等缺点；另一方面，均相催化剂往往要使用重金属离子，这样既会对产物和反应后处理过程造成污染，催化剂又难于回收，总的合成效率也大为降低，因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂或配体就成为有机催化反应领域的研究热点之一。自1963年R.B.Merrifield和R.Letziger等人首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中，开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例，随之聚合物试剂的研究和在有机合成中的应用得到了很大的发展。其中高分子催化剂更受人们的重视。高分子催化剂又叫聚合物催化剂，它是聚合物试剂中的一类，也是功能高分子的一个重要分支。将具有催化活性的金属离子或金属配合物以化学作用或物理作用方式固定于聚合物载体上所得到的具有催化功能的高分子材料称为高分子负载金属或金属络合物催化剂，简称高分子负载催化剂。高分子负载催化剂由于负载高分子的特殊性，具有：1.可以简化反应步骤。2. 提高了催化剂的稳定性。3.腐蚀性小。4.易于分离，反应后的催化剂可以回收重复使用。4.催化的重现性高。同时，高分子载体不仅仅是作为金属活性中心的惰性支持体，由于其特殊的高分子效应，及其与催化中心、反应底物和产物之间的相互作用，可极大地影响催化剂的催化性能，提高反应的活性和选择性，这正是引起人们研究高分子负载催化剂的兴趣所在。本文以高分子负载催化剂的组成，结构，应用等为线索，着重介绍高分子负载金属络合物催化剂，可溶性高分子金属络合物的优点及其研究进展，并作出了总结与展望。 2 高分子负载金属络合物催化剂： 金属酶催化剂具有高效、专一和无污染等特点. 受金属酶催化作用的启发, 在金属有机化学中均相催化取得辉煌成就的背景下,20世纪60年代末，70年代初开始了设想通过高分子负载的方法, 转化均相催化剂为复相催化剂, 使之兼具二者的优点和避免相互缺点的探索。根据高分子负载催化剂作用方式的不同，将其分为物理吸附催化剂和化学键联催化剂。物理吸附催化剂是指催化活性物质通过物理吸附力直接吸附在高分子上；化学键联催化剂是通过化学键的作用与高分子联接在一起。由于物理吸附催化剂稳定性较差，在使用过程中金属离子或配合物容易流失，高分子骨架或其配合物功能基团也会被破坏，有时金属离子还会形成微晶，因此该类催化剂回收次数不理想。而化学键联催化剂不仅具有较高的稳定性，可回收重复使用多次，而且还具有较高的催化效率，成为高分子负载催化剂的主要研究方向。化学键联的高分子负载催化剂的合成方法主要有以下3种类型：(1) 通过有机反应先对高分子进行官能化，形成新生官能团，然后再与催化活性中心连接。(2)通过具有催化活性单体共聚形成高分子负载催化剂，可以通过控制聚合的条件，以得到合适的孔径、粒度、强度的凝胶或粉末。(3) 高分子骨架中已具备有效官能团，可以通过与催化剂前体进行亲核取代或亲电加成等反应，直接将催化活性物质通过共价键链接到高分子上。 高分子负载催化剂与传统小分子催化剂相比具有如下特点：简化操作过程；活性高；易与

高分子催化剂材料认识

高分子催化剂 概念 高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。生物体内的酶就 是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂，但由于是水溶性的，故在工业应用上受到限制，因而又发展了不溶于水的固定化酶——一种半合成的高分子催化剂。目前开发应用的合成高分子催化剂主要有离子交换树脂型催化剂和高分子金属催化剂两类。多以有机或无机高分子为骨架，在骨架上连有各种具有催化作用的功能基团。这类催化剂不仅具有很高的活性和选择性，而且比较稳定，分离、回收方便，可以重复使用，有的还具有光学活性等特殊的机能。目前已应用到各种有机反应、有机合成及某些高分子合成反应中。 分类 对化学反应具有催化作用的高分子。主要有天然高分子催化剂和合成高分子催化剂两大类。前者如酶，后者如固定化酶、模拟酶和高分子金属催化剂等。 酶 在生物体内所进行的化学反应，几乎全部是酶催化的。酶是由各种氨基酸联结组成的高分子，有的还含有金属离子（金属酶）。酶的特点是在常温常压下具有很高的活性和选择性。发酵工业早就使用酶作为催化剂。但是，酶是水溶性的，不容易回收再使用，因此在实际应用上受到很大的限制。为了克服这个缺点，到了20世纪50年代，人们开始研究把酶连接在合成高分子上的所谓固定化酶。 固定化酶利用酶的官能团(—NH2、—COOH、—SH、咪唑基、苯酚基等）与合成高分子的官能团进行反应可以制得。例如，含—C6H4NCS的聚丙烯酰胺与含—NH2的酶作用，可得如下的固定化酶（见结构式a）： 固定化酶可用于催化氧化、还原、重排、水解、异构化等反应。例如，固定化氨基酰化酶可使N-酰化-D，L-氨基酸进行选择性水解。所产生的L-氨基酸可利用溶解度的差别，与N-酰化-D-氨基酸分离,此法已工业化。固定化酶属于半合成高分子催化剂。 模拟酶 60年代,关于模拟酶的合成高分子催化剂的研究逐渐活跃起来。酶的催化作用,与其具有光学活性的特殊高级结构和高分子链上的各种官能团所引起的分子

高分子试剂催化剂及应用综述

高分子试剂催化剂及其应用 xxxx（姓名） （学校位置代码） 摘要：本文主要介绍了高分子试剂催化剂的概念、对高分子试剂催化剂进行系统分类并对个别高聚物试剂催化剂进行详细表述从而介绍其性能及应用。紧接根据近些年来高分子试剂催化剂的研究进展情况进行展望。 关键词：高分子试剂催化剂 一、高分子试剂催化剂概述 催化剂是可以加速化学反应的物质。化学反应若要发生，则反应物分子之间必须有足够能量的发生碰撞以形成活性复合物或过渡态复合物，这个能量就是活化能。而催化剂能够提供一个较低的活化能，因此加速了化学反应的发生。和未添加催化剂的反应的一步实现原理相比，催化反应包含了许多种化合物与过渡态复合物[1]。 催化技术对于目前乃至未来的能源、化学反应、环境工业、石化工业都是至关重要的。原油、煤和天然气向燃料和化学原料的转化，大量石油化工和化学产品的生产，以及CO、NO、碳氢化合物排放物的控制，全都依赖于催化技术。此外，催化剂还是燃料电池电极的必要组分——无论电极使用的是固体氧化物离子还是聚合物质子电解液[2]。催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发, 往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生。据统计,85%以上的化学反应都与催化反应有关[3]。目前工业上采用的催化剂大多为金属、金属盐和金属氧化物等多相催化剂, 其优点是催化性能较稳定, 使用温度广, 容易回收重复使用, 但催化活性较低, 反应常常需要高温、高压条件, 而且副反应较多。最近几十年, 发展了以有机金属络合物为主的均相催化剂, 为化学工业带来革命性进步。这种催化剂分散度高, 活性中心均一, 结构明确, 催化剂活性和选择性都较高, 反应可以在很温和的条件下进行[4]。 近年来，随着科学技术的突飞猛进，合成了许多具有独特功能的高分子材料。其中，高分子催化剂在化学工业中初露头角，显示许多优良的性能，将有可能却带无极催化剂。高分子催化剂就是高分子化的催化剂，催化剂在高分子上，高分子是载体，因此有时也称负载催化剂。 最早报道的高分子催化剂是Haag[5-7] 等在1969 年采用聚苯乙烯磺酸树脂负载的阳离子金属络合物，并证明可用于氢化醛化反应到了七十年代后期几乎所有的小分子都被负载在有机和无机高分子上, 这些高分子催化剂是用带有配位原子N,S,P,O等的高分子作为配位体与过度金属形成络合物在这方面发表了许多综述和专著。 高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。 是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂，但由于是水溶性的，故在工业应用上受到限制，因而又发展了不溶于水的固定化酶——一种半合成的高分子催化剂【8】。目前开发应用的合成高分子催化剂主要有离子交换树脂型催化剂和高分子金属催化剂两类。多以有机或无机高分子为骨架，在骨架上连有各种具有催化作用的功能基团。这类催化剂不仅具有很高的活性和选择性，而且比较稳定，分离、回收方便，可以重复使用，有的还具有光学活性等特殊的机能。目前已应用到各种有机反应、有机合成及某些高分子合成反应中。此外许多研究表明高分子载体不仅仅是作为金属活性中心的惰性支持体，由于其特殊的高分子效应及其与催

高分子催化剂

高分子催化剂 摘要：本文概述了高分子催化剂的发展情况对高分子催化剂的载体和固定化方法进行了讨论，全文对下列高分子催化剂作了专门讨论：离子交换树脂、相转移催化剂、过渡金属络合物催化剂等。 关键词高分子催化剂离子交换树脂相转移催化剂金属催化剂 Abstract: This paper summarizes the developments of polymer catalysts and discusses the carrier of polymer catalysts and the methods of joint . It deal spoecially with the following polymer catalysts:ior-exchang resin、phase transfer catalysts、transition metal complex,fixed enzyme etc. 高分子催化剂又叫聚合物催化剂，它是聚合物试剂中的一类。聚合物试剂简单地说就是将低分子有机试剂或者其它功能基连接到交联聚合物上而形成的。聚合物既可以是有机物，也可以是无机物连接的方法主要有化学共价键合法和物理吸附法。自从用固相合成法成功地合成了多肤和低聚核普酸之后，聚合物试剂的研究和在有机合成当中的应用得到了很大的进展，特别是近几年发展得更加迅速，已用于精细有机合成和多肽、糖、核苷酸、生物碱、激素等天然产物的合成。其中高分子催化剂更受人们的重视，所谓高分子催化剂是将酶或非生物活性的催化剂连接在聚合物的基架上而生成的[1]。 在工业上，一般采用的是固相催化剂和过渡金属络合物催化剂。前者催化活性和选择性均不理想，尚待继续改进后者是近二十年发展起来的催化剂，虽然其催化活性和选择性比固相催化剂高，但是，在稳定性和寿命方面都不如固相催化剂，且易中毒失活对反应器有腐蚀作用更主要的是催化剂难以从反应混合物中分离出来当金属是贵重金属时，催化剂的价格很昂贵，损耗很大含催化剂的废液对环境污染很大。这些缺点对于大量的工业化生产是很严重的问题。为了克服这些缺点，人们在积极地开发新的催化剂一一高分子催化剂，把过渡金属络合物固定在高分子化合物上，研究表明，这类催化剂具有很多优越性，在工业生产上，有着广阔的发展前景。这种高分子催化剂是溶性的聚合物颗粒，反应后采用简单地过滤或离心法就能迅速进行分离。高分子催化剂具有以下可贵的优点： 1、可以简化反应步骤 2、提高了催化剂的稳定性 3、腐蚀性小， 4、由于易于分离，反应后的催化剂可以回收重复使用， 5、催化的重现性高， 6、、可以提高催化活性和选择性， 7、由于高分子骨架的固定结构，可以提供特殊的反应条件， 8、有可能使反应连续化自动化 二高分子催化剂的类型[2] 很久以前科学家就发现，有些物质可以大大加快某些化学反应的速度，而自身在反应前后却并未发生变化，这些物质就是我们常说的催化剂。在化学反应中催化剂不能改变反应的趋势，而是通过降低反应的活化能提供一条快速反应通

纳米金负载型催化剂的研究进展

2004年6月 贵 金 属 Jun. 2004 第25卷第2期 Precious Metals V ol. 25, No. 2 收稿日期：2003-09-08 基金项目：云南省自然科学基金项目资助（No..2000E 0008Z, 2002E0080M ） 作者简介：周 华，男，现正在攻读博士学位。 ﹡联系人：董守安，男，研究员。 纳米金负载型催化剂的研究进展 周 华，董守安＊（昆明贵金属研究所，云南 昆明 ６５０２２１）　 Advances in the Research of Supported Gold Particle Catalysts ZHOU Hua, DONG Shouan （Kunming Institute of Precious Metals, Kunming, Yunnan 650221, China ） Abstract: Nanotechnology has transformed gold from a chemical inert metal into a new and effective catalyst with potential industrial application prospect. In the present paper, a dvances in the recent research of supported gold particle catalyst ware reviewed in detail, including catalyst preparation, catalytic performance and typical applications as well as reaction mechanism, in order to understand further unique properties of gold catalyst. Keywords: Catalysis chemistry ；Supported gold catalyst ；Preparation method ；Catalytic performance ； Applications ；Reaction mechanism 摘 要: 纳米技术已经把化学惰性的金变成新的、具有工业应用前景的催化剂。作者从纳 米金催化剂的制备、催化性能、典型应用以及催化机理等方面对近4年来金催化剂的研究现 状进行了较全面的综评。以便进一步加深对金催化剂的认识。 关键词：催化化学；负载金催化剂；制备方法；催化性能；应用；反应机理 中图分类号：TG146.3 文献标识码：A 文章编号：1004-0676(2004)02-0048-09 长期以来，人们一直认为金是一种化学惰性的金属, 因为块状金几乎不产生任何化学吸附而无 催化作用。然而，纳米技术已经彻底地改变了人们对金催化作用的认识 ，当把它高度分散于过渡金属氧化物载体上而形成超微粒子时，化学惰性的金变成了高活性的催化剂。自20世纪90年代至今，金催化作用的研究取得了飞速的发展，工程应用上也很受重视。关于金催化研究所发表的论文在1998 图 1 金催化专利数目图 Fig. 1 Patent numbers of catalysys based on gold 图 2 金催化专利(1991～2001)分布领域图 Fig. 2 Distribution of gold catalysis patents in various area