羊毛-Pd(0)催化剂的制备、表征及其在水相中对醇的催化氧化反应
单原子pd电催化oer
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单原子pd电催化oer
单原子Pd(钯)电催化OER(氧析出反应)是指将单个钯原子催化剂应用于氧析出反应的过程。
氧析出反应是一种重要的电化学反应,它在水电解过程中产生氧气。
以下是对单原子Pd电催化OER的解释:
1.催化剂类型:单原子Pd催化剂是一种由单个钯原子组成
的纳米材料,在电极表面上扮演催化剂的角色。
2.氧析出反应:氧析出反应是指在电解水过程中,通过在阳
极上供应足够电荷,将水分子中的氢离子(H^+)和电子
(e^-)还原成氢气(H2),并在阴极上氧化成氧气(O2)。
催化剂的目标是增强氧化反应,促进氧气的产生。
3.催化作用:单原子Pd催化剂可以提供催化活性位点,吸
附水分子并将其分解为氧气。
钯的电子结构使其具有优异
的催化活性,有利于氧析出反应的进行。
4.催化效果:利用单原子Pd催化剂进行OER,可以提高反
应速率和效率,并降低电催化材料的成本和使用量。
此外,单原子催化剂还具有高选择性和稳定性的优点。
单原子Pd电催化OER的研究有助于开发高效、稳定和可持续的电化学水分解技术,这在可再生能源的产生和储存方面具有重要的应用潜力。
它还为设计和合成其他单原子催化剂提供了有益的参考,并推动了电化学领域的科学和技术进步。
电催化醇氧化
![电催化醇氧化](https://img.taocdn.com/s3/m/bed8112c1fd9ad51f01dc281e53a580217fc5069.png)
电催化醇氧化
电催化醇氧化是指利用电化学方法将醇分子氧化为相应的酮、醛或羧酸产物的过程。
这种过程通常在电极表面进行,在适当的电位下,通过电极上的催化剂或电催化材料促使醇分子发生氧化反应。
电催化醇氧化可以实现高效、选择性和可控的醇转化(氧化)反应,具有以下一些特点和优势:
1.可选择性:通过选择适当的电催化催化剂,可以将特定的
醇选择性地氧化为目标产物。
这可以通过调节电位、电流密度和反应条件来实现。
2.可控性:电位是控制电催化醇氧化的关键参数之一,通过
调节电位,可以控制反应速率和产物分布,实现对反应的细致控制。
3.温和条件:相比于传统的化学氧化方法,电催化醇氧化通
常在相对温和的条件下进行,减少了对温度和化学反应条件的严格要求。
4.能源效率:电催化将电能直接转化为化学能,具有较高的
能源转化效率,可实现能源的可持续利用。
5.环境友好:相比于传统的氧化剂(如高价金属催化剂或强
氧化剂),电催化氧化通常使用的催化剂或纳米材料更环保,减少了对环境的污染。
电催化醇氧化已经在有机合成、能源转化和催化领域中得到广
泛应用,例如用于合成有机合成中间体、燃料电池氧还原反应、CO2转化为高附加值产品等。
同时,该领域还面临着进一步提高效率、选择性和催化剂稳定性等挑战,需要进一步研究和优化。
分子催化第22卷(2008年)总目次
![分子催化第22卷(2008年)总目次](https://img.taocdn.com/s3/m/0a7011f0fab069dc5022012d.png)
铁系催化剂催化降冰片烯与 甲基丙烯酸特丁酯共聚 ……………………… 胡敏 杰 , 杨建平 ,周国权 ,高浩其 ,房江华 2 18 (5 )
FV e O 催化剂的原位电导研 究 ……………… …… ………………………………… 徐爱菊 ,照 日格 图,贾美林 , 林
勤 2 12 (6 )
利用甘油废 水 P TO 光催化 制氢 ………………………………………… 李 敏 ,李越湘 ,彭绍琴 ,吕功煊 ,李树本 2 16 t i / (6 )
缩 酮作 为探针 反应表征催化剂 活性 的探 索 ………………… ……………… 龚 国珍 ,王有菲 ,梁学正 ,高 珊 , 杨建 国 2 18 (2 ) 8羟基喹啉对 V 0 催化氧化环 己烯 的调变作用 …………………………………… 李家其 , 一 , 毛丽秋 ,尹笃林 , 郭 军 2 12 (3 )
分 子 催 化
( E IC HU F NZ UI A) 第2 2卷 总 目 (
聚乙烯醇担载离子液体薄膜 的制备 、 表征及其模拟汽油脱硫性能的初步研究 ………………………………………………
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
A 面 C 1 表 O o物种 状 态 对 苯 催 化 燃 烧 性 能 的 影 响 研 究 … … …… …… … … … … …… … … … … … … … … … … … … …… …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
李 志鲲 ,吕功 煊 ,陈建平 , 宝军 , 杨 焦天恕 , 志 良, 靳 邹利鹏 17 ) ( 0
T gci auh 设计法铈锆 固溶体 的优化合成 ………………………………………………………… 吴韶 亮,刘欣梅 ,阎子峰 1 6 ) ( 1
有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用
![有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f013313883c4bb4cf7ecd1cc.png)
有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用引言纳米复合材料是一类新型复合材料,它是指1种或多种组分以纳米量级的微粒即接近分子水平的微粒复合于基质中所构成的一种复合材料。
纳米复合材料因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域,将给材料的物理和化学性质带来特殊的变化,正日益受到关注。
纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”,该类材料研究的种类已经涉及到无机物、有机物和非晶态材料等。
有机-=无机纳米复合材料因其综合了有机物和无机物各自的优点,并且可以在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能,正在成为材料科学研究的热点之一。
目前,国内外在这方面的研究成果正不断见诸报道。
本文拟对有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用作一个综述。
有机一无机纳米复合技术最先制得的纳米复合材料是无机纳米复合材料,如金属、非金属、陶瓷和石英玻璃等。
目前,纳米复合材料研究的种类已涉及到有机物和非晶态材料等。
各国首先着重于纳米复合材料制备方法的研究,特别是薄膜制备法的研究。
纳米复合方法常用的有3种:溶胶一凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法。
其中溶胶一凝胶法较早用于制备有机一无机分子杂化材料或纳米复合材料;嵌入法在分子材料领域表现出很好的前景,特别是将不同的性能综合到单一的材料中去。
把具有有机/无机纳米复合材料的性能和特点的纳米颗粒材料添加到其他材料中,可以根据不同的需要选择适当的材料和添加量达到材料改性的目的,因为复合材料中增强体的尺寸降到纳米数量级会给复合材料引入新的材料性能。
首先,纳米颗粒本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应和宏观量子隧道效应等特殊的材料特性,这会给复合材料带来光、电、热、力学等方面的奇异特性;其次,纳米颗粒增强复合材料所具有的特殊结构,如高浓度界面、特殊界面结构、巨大的表面能等等必然会大大影响复合材料的宏观性能。
由无机纳米材料与有机聚合物复合而成的有机/无机纳米复合材料具有无机材料、无机纳米材料、有机聚合物材料、无机填料增强聚合物复合材料、碳纤维增强聚合物复合材料等所不具备的一些性能。
2.14.4 相转移催化技术
![2.14.4 相转移催化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/dce3bc6f783e0912a2162ad0.png)
相转移催化(Phase transfer catalysis ,简称FTC)),是20 世纪70 年代发展起来的在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成技术。
在有机合成中,常常遇到水溶性的无机物和不溶于水的有机物之间的非均相反应,这类反应通常速度慢、产率低,甚至很难进行。
但如果用水溶解无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入催化量的季铵盐或季磷盐,此时催化剂利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中,转化为均相反应,则反应很容易进行。
这类能提高反应速度并在两相间转移负离子的鎓盐,称为相转移催化剂。
相转移催化使许多用传统方法很难进行的反应或者不能发生的反应能顺利进行,而且具有选择性好、条件温和、产率高、操作简单、反应速度快、不要求无水操作、避免使用常规方法所需的危险试剂等优点。
相转移催化最初用于亲核取代反应,如引进一CN 和一F 的亲核取代、二氯卡宾的生成反应等。
目前,相转移催化已广泛应用于有机反应的绝大多数领域,如取代反应、氧化反应、还原反应、卡宾反应、重氮化反应、烷基化反应、酰基化反应、聚合反应,甚至高聚物修饰等,同时在医药、农药、香料、造纸、制革等行业也得到了广泛应用。
2.14.4.1 相转移催化机理相转移催化反应一般属于两相反应,主要用于液—液体系,也可用于液—固体系及液—固—液体系。
反应过程主要包括反应物从一相向另一相的转移以及被转移物质与待反应物质所发生的化学反应。
下面以季铵盐Q +X -催化RX 和NaCN 的反应为例说明相转移催化原理:R X NaCN+Q X+-(PTC)2RCN NaX +R X NaCN +Q X+-RCN+Q CN+-NaX ++Q CN+-Q X+-水相有机 相相 界面溶于水相的亲核试剂NaCN 和有机相的卤代烷RX 两者由于处于不同的相中而不能互相接近,反应很难进行。
加入季铵盐Q +X -相转移催化剂,由于季铵盐既溶于水又溶于有机溶剂,在水相中NaCN 与Q +X -相接触时,可以发生X -与CN -的交换反应生成Q +CN -离子对,这个离子对能够转移到有机相中;在有机相中Q +CN -与RX 发生亲核取代反应,生成目标产物RCN ,同时生成Q +X -,Q +X -再转移到水相,如此循环使相转移催化反应完成。
生物质油催化加氢脱氧HDO反应机理及催化剂研究进展
![生物质油催化加氢脱氧HDO反应机理及催化剂研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/3219ca5e284ac850ac0242db.png)
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2020年第39卷第S1期生物质油催化加氢脱氧(HDO )反应机理及催化剂研究进展练彩霞1,2,李凝1,蒋武1,马浩1,彭瀚1,2(1广东石油化工学院化学工程学院,广东茂名525000;2湘潭大学化学工程学院,湖南湘潭410001)摘要:对近年来生物质油催化加氢脱氧催化剂的制备、催化性能和反应机理的研究进展进行了整理总结。
重点对贵金属催化剂、过渡金属催化剂和硫、氮、碳、磷等金属化合物催化剂的制备方法、催化性能和作用机理进行了概述,并分析了加氢脱氧催化剂的失活原因,同时提出生物质油加氢脱氧反应催化剂的未来发展方向:三维有序大孔(3DOM )钙钛矿氧化物的应用可能在提高催化剂的催化性能有作用。
关键词:生物质油;加氢脱氧;催化剂;反应机理;失活;钙钛矿氧化物中图分类号:TQ032.4;O643.38;O643.32文献标志码:A文章编号:1000-6613(2020)S1-0153-10Research progress on reaction mechanism and catalysts for catalytichydrodeoxygenation(HDO)of biomass oilLIAN Caixia 1,2,LI Ning 1,JIANG Wu 1,MA Hao 1,PENG Han 1,2(1College of Chemical Engineering,Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming 525000,Guangdong ,China;2College of Chemical Engineering,Xiangtan University,Xiangtan 410001,Hunan,China)Abstract:In this paper,the research progress on the preparation,catalytic performance and reaction mechanism of biomass oil catalytic hydrodeoxygenation catalysts in recent years are summarized.The preparation methods,catalytic performance and mechanism of noble metal catalysts,transition metal catalysts and sulfides,carbides,nitrides,phosphide catalysts were mainly discussed.The reasons for the deactivation of the hydrodeoxygenation catalyst were analyzed,and the future development of the biomass oil hydrodeoxygenation catalysts was also proposed:the application of three-dimensional ordered mesoporous (3DOM)perovskite oxide may play a role in improving the catalytic performance of the catalyst.Keywords:biomass oil;hydrodeoxygenation;catalyst;reaction mechanism;deactivation;perovskite oxide 随着世界经济的快速发展和工业化水平的不断提高,世界对能源的需求不断上升,据国际能源署(IEA )预测,到2040年,全球能源需求将从2009年的约120亿吨石油当量增至180亿吨或170亿吨,能源需求将增长逾四分之一,二氧化碳排放量预计将从每年290亿吨增加到430亿吨或360亿吨[1]。
羊毛角蛋白的提取及其成膜性
![羊毛角蛋白的提取及其成膜性](https://img.taocdn.com/s3/m/248140f8f705cc1755270952.png)
Abstract In view of the current problems associaIed with wool kemtin extraction and application and for
rate
the purp08es of improving the
万方数据
第6期
徐恒星等:羊毛角蛋白的提取及其成膜性
・43・
2结果与分析
2.1
氧化一还原两浴两步法提取羊毛角蛋白
按照1.3的实验步骤,在氧化温度30℃和还原
温度loo℃下,采用氧化一还原法提取羊毛中的角 蛋白。用尿素做羊毛溶解过程中的溶胀剂。 2.1.1过硫酸盐用量对羊毛溶解率的影响 按照1.3的实验步骤,采用氧化时间为60
羊毛角蛋白的提取方法众多,常见的有氧化法、 还原法(包括A,B,C 3种)、酸性法p 3、碱性法、铜 氨溶液法、金属盐法和酶法等。还原C法(还原溶 液中加入十二烷基硫酸钠,保护角蛋白不被氧化的 溶解方法)提取率较高,角蛋白分子质量高,实用性 强,是目前效果最好的制备角蛋白大分子的方法,有 研究者采用该方法得到平均相对分子质量为42
min,
30 45 60 75
帅
氯化时问/min
图2氧化时问对羊毛溶解率的影响
Fig.2
Efkct of oxid越ion 6me
on
亚硫酸氢钠用量为15%,尿素用鼍为6 moL/L,还原 时间为4 h的处理条件,使用不同用量的0x0NE溶 解羊毛,测试溶解率,得到的0xoNE用量和羊毛溶 解率关系,结果如图1所示。当氧化剂质量分数低 于6%时,随着其用量的增大,溶解率逐渐变大;在 6%时溶解率达到90%左右;之后随着用量的继续 增大,溶解率反而逐渐减小。这可能是由于随着氧 化剂质量分数提高,其与羊毛纤维接触更充分,且由 于氧化剂分子质量较小,在氧化处理的过程中易进 入羊毛纤维内部,在下一步的水洗过滤中不易被洗 净,从而在纤维内部有氧化剂残留。进行后续的还 原c法溶解时,残余的氧化剂会消耗一部分还原 剂,造成溶解率下降。故氧化剂用量为6%时,氧 化一还原两浴两步法提取角蛋白的溶解率最大。
工业催化复习思考题
![工业催化复习思考题](https://img.taocdn.com/s3/m/138127e7910ef12d2af9e718.png)
更新原料路线; 采用更原价的原料; 革新工艺流程;促进新工艺过程开发; 缓和工艺操作条件,达到节能降耗的目的; 开发新产品,提高产品收率,改善产品质量; 消除环境污染或开发从原料到产品的整个化工过程,对资源有效利用以及污染控制的环境友好“绿色 催化工艺”等。
固体酸:天然黏土类、浸润类、阳离子交换树脂、活性炭在 573K 下热处理、金属氧化物和硫化物、 金属盐、复合氧化物。 固体碱:浸润类、阴离子交换树脂、活性炭在 1173K 下热处理或者用 N2O、NH3 活化、金属氧化物、金 属盐、复合氧化物、用碱金属离子或者碱土金属离子处理交换的合成分子筛。 适用类型:烃催化裂化、烯烃催化异构化、芳烃烯烃烷基化、烯烃二烯烃的低聚共聚和高聚、烯烃水 合制醇和醇催化脱水等。
27.分子筛催化剂的酸性是如何形成的?有哪些调变分子筛酸性的方法?
分子筛 HY 上的羟基显示酸性中心; 骨架外的铝离子会强化酸位形成 L 酸中心; 多价阳离子也可能产生羟基酸位中心; 过渡金属离子还原也能形成酸位中心。 进行铵离子交换,对于耐酸性强的分子筛可以用稀盐酸直接交换引入质子。
28.什么是择形催化选择性?为什么分子筛具有很高的择形催化选择性?
14.催化剂寿命和稳定性有什么不同? 催化剂的稳定性是指它的活性和选择性随时间变化的情况 催化剂的寿命是指在工业生产条件下催化剂的活性能够达到装置生产能力和原料消耗定额的允许使 用时间。
15.什么是催化剂的吸附等温线?有哪几种吸附等温式?有什么用途? 对于给定的物系,在温度恒定和达到平衡的条件下,吸附量和压力的关系绘制成的曲线成为吸附等温 线。 简单的 Langmuir 吸附等温式:可以解释某一个吸附体系是否符合 Langmuir 方程。 解离吸附的 Langmuir 等温式:可以判断是否发生了解离吸附。 竞争吸附的 Langmuir 等温式:判断两种或者多种物质竞争吸附的能力 焦姆金等温式:在合成氨体系的铁催化剂的化学吸附基础上研究而来,对中等吸附程度有效。 弗兰德里希吸附等温式:该等温式预示不应存在饱和吸附量。 BET 公式:为固体吸附剂、催化剂的表面及测定提供了强有力的基础。
水包油包纳米粒亚微乳剂的研究
![水包油包纳米粒亚微乳剂的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/dbbe2f3c03768e9951e79b89680203d8cf2f6a53.png)
水包油包纳米粒亚微乳剂的研究1. 本文概述随着现代药物传递系统的发展,纳米粒亚微乳剂作为一种新型的药物载体,因其独特的结构和优异的性能而受到广泛关注。
本文主要针对水包油包纳米粒亚微乳剂这一特定类型的药物载体进行深入研究。
本文将详细阐述水包油包纳米粒亚微乳剂的结构特征及其制备方法,探讨其稳定性和可调控性。
本文将分析水包油包纳米粒亚微乳剂在药物传递中的应用优势,包括提高药物稳定性、增强药物生物利用度、降低药物毒副作用等。
本文将探讨水包油包纳米粒亚微乳剂在药物传递领域中的潜在应用前景,并对其未来发展方向进行展望。
通过本文的研究,旨在为水包油包纳米粒亚微乳剂在药物传递系统中的应用提供理论依据和实践指导。
2. 材料与方法纳米粒原料:介绍所使用的纳米粒原料,包括其化学性质、来源、纯度等。
油相成分:详细说明油相成分的种类、性质和比例,包括植物油、矿物油等。
表面活性剂:列出使用的表面活性剂,包括非离子型、离子型等,以及它们的作用和比例。
稳定剂:介绍用于提高亚微乳剂稳定性的稳定剂,如聚合物、蛋白质等。
溶剂与试剂:列出实验中使用的溶剂和化学试剂,包括分析纯、色谱纯等。
纳米粒制备:详细描述纳米粒的制备过程,包括乳化技术、均质化方法等。
亚微乳剂制备:介绍水包油包纳米粒亚微乳剂的制备步骤,包括乳化剂的添加、搅拌速度、温度控制等。
粒子大小与分布测定:说明用于测定粒子大小和分布的技术,如动态光散射、电子显微镜等。
稳定性测试:描述稳定性测试的方法,包括离心稳定性、长期储存稳定性等。
药物释放研究:介绍药物释放动力学的研究方法,包括释放介质的选择、释放速率的测定等。
形态学研究:说明用于观察亚微乳剂形态的技术,如透射电子显微镜等。
数据处理:描述数据处理的软件和方法,如平均值、标准偏差的计算等。
3. 结果与讨论本研究首先对水包油包纳米粒亚微乳剂的制备工艺进行了优化。
通过响应面法对乳化剂浓度、油相比例、乳化温度和乳化时间等关键参数进行了考察。
rosenmund还原反应
![rosenmund还原反应](https://img.taocdn.com/s3/m/643db80f4a73f242336c1eb91a37f111f1850d36.png)
rosenmund还原反应
罗森蒙德还原反应是催化氢化还原反应,指在催化剂作用下,氢气将酰氯还原为醛的反应,反应中使用的催化剂称为罗森蒙德催化剂(Rosenmund catalyst),是附着在硫酸钡(BaSO₄)上的钯粉并加入中毒剂(2,6-二甲基吡啶、喹啉-硫等)制成。
罗森蒙德还原反应(rosenmund reduction)
总反应及反应机理:
酰氯在部分失活的钯催化剂(Pd/BaSO4)作用下用氢气进行还原,得到相应的醛。
反应由德国化学家Karl Wilhelm Rosenmund (1884-1965) 首先报道。
该反应是通氢气于悬浮有催化剂的酰氯溶液中来进行。
是从羧酸合成醛的方法之一,一般应用于制备一元脂肪醛和一元芳香醛。
反应的副产物有醇、烷烃、酸酐和酯。
用三叔丁氧基氢化铝锂也可以将酰氯还原为醛。
此外,芳香酰氯也可在钯络合物催化下用聚甲基氢硅氧烷(PMHS)还原为芳醛。
亦可用三丁基氢化锡来进行或在氢供体存在下用光照射来还原。
一般需要使催化剂中毒以防止进一步的还原作用,最常用的中毒剂是硫-喹啉(由硫在喹啉中回流来制备)和硫脲。
除了硫酸钡,其他活性调节剂,如2, 6-二甲基吡啶(Pd/C)也可使用。
在催化剂作用下,氢气将酰氯还原为醛的反应,反应中使用的催化剂称为罗森蒙德催化剂(Rosenmund catalyst),是附着在硫酸钡上的钯粉并加入中毒剂(2, 6-二甲基吡啶、喹啉-硫等)制成。
罗森蒙德反应可制备几乎所有醛类,反应需较高温度,常在煮沸二甲苯中进行。
木质纤维素加氢脱氧制备液态燃料进展综述
![木质纤维素加氢脱氧制备液态燃料进展综述](https://img.taocdn.com/s3/m/b531160da8114431b90dd850.png)
木质纤维素加氢脱氧制备液态燃料进展综述摘要:随着对烷烃燃料需求的日益增加和全球气候变暖日趋严重,人们正在寻找可长期使用的清洁再生能源。
木质纤维素,纤维素,淀粉等生物质是比较易得的,有希望成为未来的主要碳资源。
生物质中的碳都是在自然界循环的,所以可以成为可连续使用的燃料来源而不收碳排放限制的影响。
生物质直接加氢脱氧是制备生物燃料比较高效的方法,避免了传统乙醇路径的原料利用率低,分离成本高的问题。
本文综述了木质纤维素制燃料的技术进展,并对一些典型过程中所使用的催化剂,表征手段和使用的仪器进行了介绍。
关键词:生物质;加氢脱氧;烷烃。
Abstract:The increased worldwide demand for energy and stress from global warming, particularly from petroleum-derived fuels has led to the search for a long-term solution of a reliable source of clean energy. Biomass like lignin, cellulose, starch are quiet available and it is possible for them to replace petroleum as major carbon recourse in future. Biomasses appear to hold the key for a continuous supply of renewable fuels without compromising with the increasing CO2 emission limits since all carbon are recyclable. The hydrodeoxygenation of biomass is a relatively high efficient way to synthesis bio-fuel, whereby avoid the problem of low usage-rate of raw material and high separation costs in ethanol process. This article is a review of development of biomass hydrodeoxygenation technology, in which the preparation of catalyst, characterization, and instruments would be used were also introduced.Keywords: Biomass; hydrodeoxygenation; Alkane.不断增长的全球能源消耗与随之而来的大量CO2温室气体的排放已经成为21世纪全球能源的两个主要问题。
脱氯技术现状与研究进展
![脱氯技术现状与研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/6133cc10c281e53a5802ff75.png)
化应用。本文介绍了一些现行脱氯技术的原理、特 点及研究进展,同时对炼厂催化重整装置的腐蚀防 护提出相应的建议。
!
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催化脱氯
有机氯的脱除
有机氯脱除技术主要有 ! 类。 * # + 催化加氢脱氯。催化加氢脱氯的反应机理
分为 " 步: 第一步, 氢气在催化剂的表面吸附。氢气 分子首先吸附在催化剂的活性金属颗粒表面上并均 裂成氢原子,然后从金属表面逸出至催化剂的表 面。氢原子在催化剂表面微弱 , 酸的作用下失去一 个电子而变为 - . ,形成了催化剂表面的 / 酸中心; 第二步,有机氯化物在催化剂载体表面上吸附。有 机氯化物的氯原子由于强的吸电子诱导效应而带负 电荷,并吸附在已形成 / 酸中心 - . 的催化剂载体 表面上; 第三步, 表面反应。吸附的氢和有机氯化物 生成 -01 和相应的烃类; 第四步, 产物脱附。反应生 成的烃类和氯化氢从脱氯催化剂表面脱附。 * ! + 催化氢转移脱氯。反应机理如下:第一步, 催化剂与氯代烃接触形成络合物 ! ; 第二步, 供氢剂 与生成的络合物之间发生氢转移反应,将氯离子替 代后形成新的络合物 " ,氯离子以游离态脱离络合 物" ; 第三步, 新的络合物发生分解, 又形成了新络 合物 #; 第四步, 新络合物 #发生分解之后, 形成了 催化剂和对应的烃类。 对于有机氯化物一般采用二元金属体系催化剂 作为脱氯催化剂。目前用铁系金属化合物作为主催
氯的危害比硫更大,氯中毒后催化剂中会有新相生 成,使催化剂的结构遭到破坏,促使催化剂中铜晶 粒迅速长大, 活性急剧下降, 无法再生。近年来, 各 油田为了提高原油的产量,广泛使用各种采油助 剂, 如破乳剂、 清蜡剂、 酸化剂等, 其中不少采油助 剂含有各种类型的有机氯化物,这些有机氯化物不 溶于水, 热稳定性好, 很难用电脱盐的方法脱除, 大 部分存在于常减压产品的直馏石脑油馏分。在重整 加工过程中,原料经过预加氢处理,有机氯化物将 转化为氯化氢,氯化氢与水和氨分别形成盐酸和氯 化铵,对设备造成严重的腐蚀并阻塞管道,严重时 会导致装置被迫停工检修,给企业造成巨大的经济 损失。 在已有的脱氯技术中催化脱氯技术比较成熟, 应用最为广泛。电化学脱氯技术的应用有较大的局 限性,而生物脱氯技术尚未成熟,目前未实现工业
电化学共沉积法制备Au—Pt纳米枝晶催化剂及其对醇氧化反应的催化性能
![电化学共沉积法制备Au—Pt纳米枝晶催化剂及其对醇氧化反应的催化性能](https://img.taocdn.com/s3/m/9bfad36e01f69e3142329419.png)
电化学共沉积法制备Au—Pt纳米枝晶催化剂及其对醇氧化反应的催化性能作者:彭凌一干林杜鸿达来源:《中国新技术新产品》2017年第03期摘要:本文采用电化学共沉积法,在无任何表面活性剂的条件下,在Au纳米颗粒表面制备了不同Pt覆盖度的Au@Pt纳米枝晶催化剂。
电化学测试表明,在中等Pt覆盖度时,其对甲醇氧化反应具有最好的催化性能,作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂具有较好的应用前景。
关键词:Au核Pt壳催化剂;纳米枝晶结构;甲醇氧化;乙醇氧化中图分类号:O643 文献标识码:A0.引言直接醇类燃料电池(Direct alcohol Fuel Cell,DAFC),采用甲醇或乙醇等为燃料,在氢氧燃料电池受到燃料储存运输限制的情况下,受到了广泛关注。
但甲醇氧化反应(Methanol Oxidation Reaction,MOR)和乙醇氧化反应(Ethanol Oxidation Reaction,EOR)的动力学缓慢,因此需要开发高效稳定的催化剂。
在目前广泛采用的Pt基催化剂中,核壳结构是一种有效的设计手段,因为其一方面可以降低Pt用量,另一方面基底的应变效应或电子相互作用效应可以调控表面Pt原子层的催化性质。
其中Au作基底得到的Au核Pt壳结构催化剂(Au@Pt),是一种高效的醇类氧化催化剂。
相比对球形纳米催化剂,纳米枝晶(Nano dendrites)催化剂可以提供更多的催化活性位点,提高催化活性。
通过化学还原法可以得到可控的Au@Pt枝晶结构,但是合成过程中不可避免地会使用到高分子聚合物表面活性剂,很难在后续处理中除去,对催化反应将带来不利影响。
本文提出了采用电化学共沉积,利用Pt在Au表面自发生长为团簇的特点,制备Au@Pt 枝晶结构催化剂的方法。
这一方法避免了表面活性剂的使用,有利于提高催化活性。
通过控制Pt的沉积量,系统研究了Pt的覆盖度对甲醇和乙醇氧化反应催化活性的影响。
1.实验部分本文中所有的电化学实验均在瑞士万通Autolab PGSTAT204电化学工作站上完成。
均相和非均相臭氧催化氧化
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均相和非均相臭氧催化氧化英文回答:Homogeneous and Heterogeneous Catalytic Oxidation by Ozone.Ozone is a powerful oxidizing agent that can be usedfor the oxidative degradation of organic contaminants in water and wastewater. The use of ozone in theseapplications is typically accomplished through two distinct mechanisms: homogeneous and heterogeneous catalytic oxidation.Homogeneous catalytic oxidation involves the direct reaction of ozone with the organic contaminant in the aqueous phase. This type of oxidation is typically mediated by hydroxyl radicals (·OH), which are generated through the decomposition of ozone in water. The reaction of ·OH with the organic contaminant leads to the formation of oxidation products, such as aldehydes, ketones, andcarboxylic acids.Heterogeneous catalytic oxidation involves the adsorption of ozone onto the surface of a catalyst,followed by the reaction of the adsorbed ozone with the organic contaminant. This type of oxidation is typically mediated by transition metal ions, such as Fe(II) andMn(II), which are present on the surface of the catalyst. The reaction of the adsorbed ozone with the organic contaminant leads to the formation of oxidation products,as well as the regeneration of the catalyst.The choice of homogeneous or heterogeneous catalytic oxidation for a particular application depends on a numberof factors, including the nature of the organic contaminant, the catalyst used, and the operating conditions. In general, homogeneous catalytic oxidation is more effective for the oxidation of soluble organic contaminants, while heterogeneous catalytic oxidation is more effective for the oxidation of insoluble organic contaminants.中文回答:均相催化氧化和非均相催化氧化。
电化学桑德迈尔反应
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“ 桑德迈尔反应 (Sandmeyer reaction)”是有机化学中著名的人名反应,是通过重氮盐将芳香胺转化为芳香卤化物的重要方法,1884年由瑞士化学家Sandmeyer首先报道(T. Sandmeyer, Ber. Dtsch. Chem. Ges. , 1884 , 17 , 1633-1635),在当今的基础科学研究和工业生产中具有广泛的应用。
然而,Sandmayer反应需要消耗化学计量的金属铜,由此带来成本较高和环境不友好等一系列局限。
一百多年来,有关桑德迈尔反应的延伸研究得到不断的丰富和发展,但新策略的研究仍具有重要意义。
自从1848年Kolbe阳极氧化反应发现以来,电化学已经发展成为一项重要的技术,具有十分广泛的应用。
电化学生产己二腈和葡萄糖酸钙都是产量巨大的工业应用实例。
由于电势对电子转移具有强制作用,一些在常规化学反应中难以得失电子的反应物在电化学中可以很容易地得失电子,进而充当氧化剂或者还原剂,因此电化学反应通过正确的设计可以避免使用常规化学反应中传统意义上的氧化剂/还原剂,具有绿色、环保、温和的特点。
最近, 北京大学 的 莫凡洋课题组报道了电化学的桑德迈尔反应,以电为驱动力在阴极还原芳基重氮盐得到芳基自由基,进而与各种卤化试剂反应得到芳基卤化物 。
相关工作发表在 Chemical Science 上。
作者首先分析了电化学实现桑德迈尔反应需要克服的三点问题。
其一,重氮盐可以在电极上发生双电子还原形成芳基阴离子,并进一步质子化得到还原产物;其二,芳基自由基可以与其他芳香烃反应(Gomberg-Bachmann)或与另一个芳基自由基反应生成偶联产物;其三,芳基自由基也可能直接与电极表面发生作用,改变电极表面的理化性质,并降低电化学过程的效率。
为了避免上述问题,作者提出以下两点解决方法:首先,通过调节电流来控制芳基自由基产生的速率,减少副反应的发生;其次,选择活性适宜的卤化试剂来快速捕捉新生成的芳基自由基。
罗森蒙德催化剂 林德拉催化剂
![罗森蒙德催化剂 林德拉催化剂](https://img.taocdn.com/s3/m/79d49d1a0166f5335a8102d276a20029bd646310.png)
罗森蒙德催化剂林德拉催化剂罗森蒙德催化剂介绍罗森蒙德催化剂(Rosenmund catalyst)是一种常用于酰氯加氢反应的催化剂。
它是以银为活性成分,载体为氧化铝或硅胶制备而成。
制备方法罗森蒙德催化剂的制备方法主要包括以下几个步骤:1. 在氢氧化钠溶液中将纯银与少量铜粉反应,生成Ag2O。
2. 将Ag2O与载体(如氧化铝或硅胶)混合搅拌,并加入适量的钯盐作为促进剂,使其均匀分布。
3. 将混合物干燥,并在高温下还原,得到罗森蒙德催化剂。
反应机理罗森蒙德催化剂主要用于酰氯加氢反应。
在此反应中,酰氯首先被吸附到催化剂表面上,并发生部分水解生成酸和HCl。
然后,HCl与表面上的Ag形成AgCl并释放出H+离子。
最后,在H+的作用下,酰基被还原为相应的醛或醇。
优点和缺点罗森蒙德催化剂的优点包括:1. 可以在温和条件下进行反应。
2. 反应产物纯度高,无需进一步纯化。
3. 催化剂易于制备并且成本较低。
罗森蒙德催化剂的缺点包括:1. 催化剂中含有银,成本相对较高。
2. 需要使用氧化铝或硅胶等载体,催化剂的比表面积有限,影响反应速率。
3. 在反应过程中会产生大量HCl气体,需要特殊处理以防止对环境造成污染。
林德拉催化剂介绍林德拉催化剂(Lindlar catalyst)是一种常用于部分加氢反应的催化剂。
它是以钯为活性成分,载体为钙碳酸或氧化铝制备而成。
制备方法林德拉催化剂的制备方法主要包括以下几个步骤:1. 将钯盐与载体(如钙碳酸或氧化铝)混合搅拌,并加入适量的促进剂(如铜盐)。
2. 将混合物干燥,并在高温下还原,得到林德拉催化剂。
反应机理林德拉催化剂主要用于部分加氢反应。
在此反应中,炔烃首先被吸附到催化剂表面上,并发生部分加氢生成烯烃。
然后,烯烃与表面上的Pd形成配合物,并进一步加氢生成相应的饱和碳氢化合物。
优点和缺点林德拉催化剂的优点包括:1. 可以选择性地将炔烃转化为相应的饱和碳氢化合物。
2. 反应产物纯度高,无需进一步纯化。
醇的氧化 PPT
![醇的氧化 PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/7f530538551810a6f424862a.png)
3.2、琼斯氧化反应(Jones氧化) 3.3、Corey和Schmidt法:伯醇与PDC“使用二甲基甲酰胺” (Me2NCHO, DMF)作为溶剂,可氧化伯醇至羧酸而不是 醛。有趣的是,当底物为烯丙基或者苄基伯醇时,反应产物 则到不了羧酸阶段。Corey和Schmidt的氧化饱和伯醇至羧酸 的反应需要在中性条件下进行
1.3.2、2-碘酰基苯甲酸(IBX) 1.3.3、二醋酸碘苯 1.4、Ley-Griffith 氧化反应 (TPAP/NMO) 1.5、Anelli氧化 1.6、MnO2的氧化 2、氧化成酮 3、氧化成羧酸 3.1、KMnO4 3.2、琼斯氧化反应 3.3、Corey和Schmidt法 4、二醇的氧化
一级醇(伯醇)可以被氧化为醛。 二级醇(仲醇)可被 许多氧化剂氧化为酮,但通常不能被氧化成醛,如:三氧化 铬(CrO3)的硫酸溶液(琼斯试剂),或在异丙醇铝条件下, 使用丙酮作为氧化剂(沃氏氧化反应)。 三级醇(叔醇)既 不可被氧化为醛又不可被氧化为酮。
Oppenauer氧化:是二级醇与丙酮(或甲乙酮、环己酮)在 碱存在下一起反应,醇被氧化为酮,ey-Griffith 氧化反应(TPAP/NMO):TPAP(四丙基高 钌酸铵)是一个温和的、在中性条件下使用的氧化试剂,对 带有酸敏基团或者多官能团取代底物的氧化反应,选择 TPAP/NMO组合试剂是非常合适的,它能够将伯醇和仲醇氧 化成相应的醛和酮,其高度的化学选择性对许多其它官能团 不产生影响,例如:烯键、炔键、内酯、环氧,甚至缩醛、 硅醚、四氢吡醚等。
Parikh- Doering 氧化反应的机理也与体系中形成烷氧基锍 盐中间体 相似,该反应的优点是副产物烷氧基甲基硫醚很 少
1.3、高价态碘化合物
1.3.1、 Dess-Martin Oxidation:戴斯-马丁氧化剂作为一种容 易制备、性能温和、选择性高而且环境友好的有机合成新试 剂,经常用于将伯醇氧化成醛、仲醇氧化成酮。其优点是反 应条件温和、速度适中、用量少、后处理简单。
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报
V 1 3 o9 03N l. .
研 究论文 : 5 4 1 0 19—6 0
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Do : 0 7 4S 1 8 .0 22 4 2 I 1 . 2 /PJ 0 8 1 0 4 3 2
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文章 编号 : 2 39 3 (0 20 一 5 40 0 5 —8 7 2 1)9 l9 -7
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西 北 师 范 大 学化 学 化 工 学 院,甘 肃 省 高 分子 化 学 与物 理 重 点研 究 室,教 育 部 生 态环 境 相 关 高分 子 重 点实 验 室,
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甘肃 兰州 7 0 7 300
摘 要 :以天 然生 物 高 分 子 羊 毛 为 载 体 , 功 制 备 了负 载 型 P () 化 剂 .采 用 电场 发 射 扫 描 电镜 和 光 电子 能 谱 等 方 法 对 催 化 剂 成 d0 催 进 行 了表 征 . 果 表 明, d0 颗 粒均 匀地 分散 在 羊 毛表 面 . 羊毛 dO 催 化 剂 用 于 醇 氧 化反 应 , 察 了催 化剂 用 量 、碱 类 型 结 P () 将 P () 考 和 用 量 、 反 应温 度 及 时 间 等 因 素对 反应 性 能 的影 响 .实 验发 现 , 水 相 中, 5mg羊 毛-dO 催化 剂 在 O2m l K C 存 在 在 3 P () . mo 的 2 O3 下 , 以高 选 择 性 地 将 0 可 . mmo 的醇 转 化 为相 应 的醛 或 酮, 该 催 化剂 具 有 很 好 的 重 复使 用 性 能 . 2 l 且 关 键 词 :天 然 生物 高 分 子 ;羊 毛 钯 负载 型催 化 剂 ;醇 ;催 化 氧 化 ; ; 醛 酮 中 图 分 类 号 : 4 063 文献标识码: A
M A n c a g , ANG e g CAO e , He g h n 。 W F n , W i BAO h k n , A u n Y Z i a g M Y a , ANG i n , Zh wa g LEI i i n qa g Z
K y a oaoy f c—ni n et e t o m r t is f n t E ua o, e a oao P l e t ilo as e b rtr E oE v om n- l e P l e e a Miir o d ct nK y brt o o m r e a L o r R ad y Ma r lo s f y i L y rf y Ma r sfG nu
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