导读:本文包含了甲醇氧化反应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:甲醇,氧化,甲醛,钼酸铁
甲醇氧化反应论文文献综述
Pip,Hellier,Peter,P.Wells,Michael,Bowker[1](2019)在《核壳结构MO_x/Fe_2O_3(M=Mo,V,Nb)催化剂上甲醇氧化反应(英文)》一文中研究指出本文比较了赤铁矿为核, Mo, V和Nb氧化物为壳层的材料在选择性甲醇氧化反应中的性能.Mo和V对甲醛都有很高的选择性,而Nb则没有.Nb的反应模式非常不同,主要表现为脱氢(生成CO)和脱水(生成叁甲醚),表明缺乏完整的壳层,同时Raman光谱发现, NbO_x的形成过程与Mo和V的并不相同.我们推测这是由于固体材料在形成过程中的流动性差异很大,NbO_x需要明显较高(和有害)的焙烧温度,以便为壳层的形成提供足够的流动性.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年11期)
尹娇,张国强,阎立飞,贾东森,郑华艳[2](2019)在《反应过程中Cu物种演变对其催化甲醇氧化羰基化反应活性的影响》一文中研究指出以NH_4Y分子筛为载体、乙酰丙酮铜为铜源,采用固相反应法制备了无氯Cu Y催化剂,并用于催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC).结合不同反应时间催化剂的X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附、热重(TG)、程序升温脱附/还原(NH_3-TPD/H_2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征结果,分析了反应过程中Cu物种演变对其催化活性的影响.结果表明,新鲜催化剂中铜物种主要以Cu~+形式存在,占铜物种的48%;随着反应的进行,活性中心Cu~+逐渐被氧化为Cu~(2+),进而生成CuO物种,部分CuO逐渐迁移至催化剂外表面.在反应100 h内,Cu~+含量逐渐减小至36. 7%,CuO含量增加,导致DMC的时空收率及选择性不断下降,副产物二甲氧基甲烷(DMM)和甲酸甲酯(MF)的选择性逐渐提高.当反应时间延长至190 h时,Cu~+含量为33. 6%,略有下降,DMC的时空收率和选择性趋于平稳.继续延长反应时间至300 h,催化剂中铜物种状态基本不变,催化剂催化性能保持稳定.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2019年07期)
史军霞,崔鹏辉,张建勇[3](2019)在《锰基金属有机框架材料催化苯甲醇氧化反应》一文中研究指出通过二羟基对苯二甲酸和Mn~(2+)离子的溶剂热反应,制备了一种锰基金属有机框架(Mn-MOF)材料。借助红外(IR)、X-射线粉末衍射(PXRD)、N_2吸脱附(BET)等表征手段对所得催化剂的结构及稳定性、微孔形貌进行了表征,考察该催化剂在温和条件下催化氧化苯甲醇制备苯甲醛的催化性能,循环使用10次后转化率可达94%(反应时间6 h),有望作为多相催化剂得到应用。(本文来源于《应用技术学报》期刊2019年02期)
贾东森[4](2019)在《碳微球表面性质调控对其负载铜催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响》一文中研究指出碳材料负载Cu催化剂在甲醇氧化羰基化合成DMC反应中显示出较高的催化活性和选择性,其中Cu物种的分散度和价态是影响催化剂性能的关键因素。碳微球是一种新型碳材料,具有粒径均匀可调、比表面积高、结构丰富和表面性质易修饰等优点。将Cu物种限域到碳球介孔孔道或空腔中可有效提高活性Cu物种的分散度,抑制其在反应过程中发生团聚,但活性Cu物种在反应过程中会发生较大程度的氧化,导致催化剂失活较快。同时,碳球壳层和介孔对反应物和产物分子的传质和扩散有一定的阻碍作用,会降低催化反应速率。若将Cu物种负载于碳球表面,可大大减小反应中分子扩散阻力,从而提高催化反应速率。同时,通过调控碳球的表面性质,可提高Cu物种的分散度,并抑制其在反应过程中发生氧化,进而提高催化剂的活性和稳定性。本论文分别合成了表面缺陷密度不同的有序微孔碳球和原位N掺杂碳球,然后以其为载体制备出表面负载Cu催化剂,用于甲醇氧化羰基化合成DMC。通过多种表征和催化性能评价,研究了载体的表面性质对催化剂的结构、组成以及催化甲醇氧化羰基化反应性能的影响。主要研究内容如下:(1)以苯酚(R)和甲醛(F)为碳源,叁嵌段聚合物F127为模板剂,采用乳液聚合法在不同的原料浓度下合成的碳球(CS-1、2、3)具有类似的有序微孔结构,且比表面积和孔容等织构性质也较为相似。随着合成原料浓度提高,CS粒径逐渐增大,CS表面缺陷密度也随之提高。(2)Cu/CS催化剂中Cu物种均匀分散于CS载体的外表面,且主要落位于碳球微孔孔口处。随着CS载体表面缺陷密度的增加,Cu物种颗粒尺寸减小,分散度逐渐提高。同时,增加CS载体表面缺陷密度能够增强载体与Cu物种间的相互作用力,促进CuO自还原为活性物种Cu_2O和Cu。其中,CS-1载体的表面缺陷密度最大,Cu物种分散度和活性Cu物种含量最高,催化性能最佳,STY_(DMC)和C_(CH3OH)分别达到276.6mg/(g_(cat)·h)和3.4%。(3)以盐酸多巴胺(DA)作为含氮碳源,采用低温水热法在不同碳化温度下合成的聚多巴胺碳球(PDA-T)均为平均直径500nm左右的微孔碳球。随着碳化温度的升高,PDA-T载体的石墨化程度越来越高,碳骨架中的Sp3 C逐渐转变为Sp2 C,当碳化温度达到700℃及以上时,Sp3 C全部逐渐转变为Sp2 C;同时,载体的总N含量逐渐减少,含N基团由吡咯N逐渐转变为吡啶N,再转变为石墨N。(4)Cu/PDA-T催化剂中Cu物种均匀分散于PDA-T的外表面。载体中的吡啶N和石墨N是影响催化剂中Cu物种分散度的主要原因,且两种含N基团总含量越大,Cu物种分散度越高。PDA-T载体中的含N基团能够增强载体与Cu物种之间的相互作用力,稳定Cu物种的价态,抑制Cu物种被还原或者氧化,且载体的N含量越高,抑制作用越强。PDA-500载体由于其碳骨架中含有部分Sp3 C,使得其电子阻抗较高,导电性较差,不利于反应中的电子传递,催化剂的STY_(DMC)、C_(CH3OH)和TOF_(DMC)仅为20.6mg/(g_(cat)·h)、0.6%和0.2h~(-1)。Cu/PDA-700中Cu物种粒径最小,分散度最高,表现出最佳的催化性能,其STY_(DMC)、C_(CH3OH)和TOF_(DMC)分别达到278.1mg/(g_(cat)·h)、3.6%和3.3h~(-1)。(5)活性Cu物种的团聚和氧化是造成催化剂失活的两个原因,且团聚是最主要的原因。载体的表面缺陷或含氮基团能够抑制反应过程中活性Cu物种的氧化,但表面缺陷密度大或N含量高的催化剂中Cu物种颗粒尺寸较小,表面能较高,容易发生团聚,导致催化剂失活较快。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)
贾东森,张国强,尹娇,张亮亮,赵丹[5](2019)在《碳球表面缺陷密度对其负载铜催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响》一文中研究指出采用水热聚合法合成了一系列表面缺陷密度不同的有序微孔碳球(CS),并以其为载体制备了表面负载铜催化剂(Cu/CS),用于催化气相甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯。结合表征结果,研究了载体表面缺陷密度对Cu/CS催化剂结构及催化性能的影响。结果表明,CS的表面缺陷密度随其粒径增大而增大,且其缺陷密度越大,催化剂中Cu物种分散度越高;同时,较大的表面缺陷密度有利于增强载体与Cu物种间的相互作用力,促进CuO自还原为活性物种Cu2O和Cu,从而提高催化活性。长期评价结果表明,Cu物种的氧化和团聚是造成Cu/CS催化剂失活的原因。CS的表面缺陷抑制了反应过程中活性Cu物种的氧化,且缺陷密度越大,Cu物种抗氧化能力越强;但表面缺陷密度大的催化剂中Cu物种颗粒尺寸小,表面能高,因而更容易发生团聚。(本文来源于《化工进展》期刊2019年08期)
邱云飞,王毓嘉,肖萌,郝柏村,马骏[6](2018)在《黑荆树单宁稳定钯纳米胶体催化水有机两相苯甲醇氧化反应》一文中研究指出催化氧化苯甲醇是制备苯甲醛的一种简便高效的方法.以天然高分子黑荆树单宁(BWT)为两亲性稳定剂,制备水溶性钯纳米胶体催化剂,用于苯甲醇的氧化反应.采用透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段表征所制备催化剂的形貌,探讨制备条件对催化剂形貌的影响.TEM测试表明,单宁的用量对胶体中钯纳米粒子的粒径具有显着的影响,随着BWT用量从2 mg增加到60 mg,Pd粒子的粒径呈现减小趋势.FT-IR测试表明,BWT通过其结构中大量的酚羟基对Pd纳米粒子进行稳定和分散.系统考察单宁用量、反应温度、反应时间等因素对Pd纳米胶体在苯甲醇氧化反应中活性的影响,结果表明:当BWT用量为15 mg时制备的BWT15 mg-Pd胶体催化剂在50℃,空气气氛下8 h催化苯甲醇的转化率高达98.58%; BWT用量对催化剂重复使用性能也有显着的影响,BWT15 mg-Pd可以重复使用5次转化率仍然在90%以上,明显优于BWT5 mg-Pd和BWT60 mg-Pd.(本文来源于《四川师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年06期)
高扬[7](2018)在《双功能催化剂制备及液相甲醇氧化反应条件优化》一文中研究指出近年来,我国煤基甲醇工业发展迅速,导致甲醇产能过剩。甲醇可转化为高附加值化学品甲酸甲酯。甲酸甲酯生产早已工业化,产能不能满足需求,传统工艺能耗高、不环保。因此,以甲醇为反应物,绿色清洁的氧气为氧化剂,制备出同时具有氧化活性位点和酸性活性位点的负载型双功能催化剂可实现甲醇液相选择性氧化直接生成甲酸甲酯,催化效果良好,该法缩短步骤、降低能耗、绿色高效,催化剂经过离心、过滤等方式可实现其回收再利用。本论文通过焙烧拟薄水铝石制备出载体γ-Al2O3,用溶胶凝胶法将贵金属Pd、Au等负载在γ-Al2O3载体上制备Pd/γ-Al2O3和双金属Pd-Au/γ-Al2O3催化剂,对其进行XRD、XPS、BET和TEM表征,将制备出的Pd基催化剂和双金属Pd-Au催化剂应用于甲醇液相选择性氧化生成甲酸甲酯反应,评价其催化性能,并优化反应条件。其主要结果如下:1、通过溶胶凝胶法制备出Pd/γ-Al2O3催化剂,Pd颗粒均一,平均为6.85 nm。评价其催化性能,优化反应条件,确定Pd最优负载量2wt%,最优用量40 mg,最优温度150℃,最优压力2MPa,最优时间2h,此时,甲醇转化率为50.51%,甲酸甲酯选择性为66.46%,甲酸甲酯收率为33.56%,对催化剂进行5次重复测试,5次后甲醇转化率、甲酸甲酯选择性降低不多。这说明催化剂重复使用性能良好。2、通过溶胶凝胶法制备出Pd-Au/γ-Al203催化剂,Pd-Au合金粒径均一,平均为7.3nm。评价Pd-Au/γ-Al203催化剂催化性能,优化反应条件,确定最优负载量为2wt%Pd-1wt%Au,最优用量20mg,最优温度150℃,最优压力1.5 MPa,最优时间2 h,此时,甲醇的转化率62.11%,甲酸甲酯的选择性68.14%,甲酸甲酯的收率42.32%,对催化剂进行了 5次重复测试,5次后MF的收率从42.32%变为40.54%,这说明了2wt%Pd-1 wt%Au/γ-Al2O3催化剂重复使用性能优异。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-31)
张雅斐[8](2018)在《改性MOFs催化剂制备及液相甲醇氧化反应工艺研究》一文中研究指出甲醇作为重要化工原料之一,面临产能过剩的问题。以甲醇为原料一步法氧化制备甲酸甲酯,不但是解决甲醇供求矛盾的重要途径,也是一种与传统制备甲酸甲酯工艺相比更加绿色环保的方法。本文采用金属有机框架MIL-53作为载体,负载贵金属获得单金属催化剂 Pd/MIL-53,Au/MIL-53;双金属催化剂 Pd-Au/MIL-53,Pd-Ru/MIL-53 等。通过 XRD、BET、TEM、FT-IR 等手段,对催化剂结构特性表征,并在甲醇液相氧化反应中测试催化活性,所得结果如下:(1)单金属催化剂,贵金属Au、Pd负载后保持零价,纳米颗粒约4.0nm,负载前后MIL-53结构稳定,比表面积达到1346 m2/g。使用负载量为2.Owt%Au/MIL-53催化剂,在最优反应条件下甲醇转化率为26.61%,甲酸甲酯选择性为66.08%。使用负载量为0.6wt%Pd/MIL-53催化剂,在最优反应条件下甲醇转化率达到54.87%,甲酸甲酯选择性66.90%。(2)双金属催化剂,负载前后载体结构及物质并未改变,双金属纳米颗粒约6.Onm,贵金属Pd、Au及Ru颗粒负载后均保持零价。在Pd/MIL-53催化剂最优反应条件下,0.6wt%Pd-0.6wt%Ru催化剂可使甲醇转化率达到39.70%,甲酸甲酯选择性达到78.86%;0.6wt%Pd-1.Owt%Au催化剂,可使甲醇的转化率达到57.55%,甲酸甲酯选择性达到70.66%。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-31)
魏爱文[9](2018)在《含铂二元金属团簇对甲醇氧化反应催化性能的密度泛函理论研究》一文中研究指出众所周知,金属铂因其催化活性高,一直作为直接甲醇燃料电池首选的阳极催化剂。但是纯铂作为阳极催化剂具有两个致命的缺点,限制了甲醇燃料电池的商业化应用。第一,由于金属铂是一种贵金属,在地球上的存储量有限,导致纯铂催化剂的造价很高。第二,甲醇在纯铂的催化下分解会生成一氧化碳,极易吸附在纯铂催化剂上使催化剂中毒,导致催化剂的利用率低。所以,寻找一种可以代替纯铂的高效、廉价的催化剂是直接甲醇燃料电池迈向商业化应用的重中之重。本文中,我们采用密度泛函理论主要研究了甲醇在铂铜二元金属团簇和铁铂二元金属团簇上的两条不同的氧化反应路径,(1)甲醇直接脱氢,生成一氧化碳的反应路径;(2)甲醇分解时有羟基的参与,发生氧化反应生成甲酸后再脱氢,生成二氧化碳的反应路径。讨论了反应中最稳定的结构、甲醇在团簇上的吸附能、每一步反应所需跨越的能垒、反应的势能面以及甲醇与团簇间的电子转移情况。我们的主要研究结果如下:通过计算得到的势能面表明,对于Pt_7,Pt_3Cu_4和Cu_7叁种团簇都可以催化甲醇发生氧化反应。每种团簇都有各自的优点和反应趋势。Pt_7团簇最适合的反应路径是甲醇直接脱氢,生成一氧化碳和氢原子,反应所需跨越的能垒较另外两种团簇都低。但是生成的一氧化碳会导致催化剂中毒。对于Cu_7团簇来说,甲醇不易直接分解,更倾向于发生氧化反应最终脱氢生成二氧化碳。在Pt_3Cu_4团簇上,甲醇脱氢需要的能量比Cu_7团簇低,也是倾向于发生氧化反应生成最终产物二氧化碳。对于Fe_7,Fe_3Pt_4和Pt_7这叁种团簇的比较来说,甲醇直接脱氢的每一步反应需要跨越的能垒都比较低,甲醇都能直接分解脱氢生成一氧化碳。其中甲醇在Pt_7团簇上分解所需的能量最低。对于羟基参与氧化的反应路径来说,Fe_7团簇催化生成甲酸和甲酸分解脱氢第二步HCOO分解的反应能垒过高,反应很难发生,说明在Fe_7团簇上这条反应路径没有竞争力。而在另两种团簇的催化作用下,虽然根据反应能垒来说可以发生反应,但是与甲醇直接分解的反应相比能垒更高,在两种反应路径的竞争中处于劣势,更适合发生甲醇直接分解的反应。以上的研究结果证明了铂铜二元金属团簇和铁铂二元金属团簇对甲醇的分解和氧化具有很好的催化性能,为实验研究铂铜二元金属团簇和铁铂二元金属团簇的催化性能提供理论依据,为设计出更高效的有实用价值的甲醇燃料电池阳极催化剂提供参考价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01)
符玉绒[10](2018)在《水滑石负载的PdCu催化剂的制备及其在苯甲醇氧化反应中的性能研究》一文中研究指出Pd基纳米催化剂在石油、化工、能源、生物医药及环境保护等领域具有较高的催化活性,因此一直是催化科学研究的热点。然而单金属Pd催化剂通常存在负载量高、颗粒尺寸大、分散性差等缺点。针对这一问题,人们通常在Pd催化剂中引入第二种金属合成双金属Pd纳米颗粒,降低Pd用量的同时改变Pd原子的电子结构,再结合制备方法的改进以控制Pd纳米颗粒的尺寸、表面形貌及分散性等,进而提高催化剂的催化性能。水滑石作为一种层状化合物,层板上的化学组成和层间阴离子可进行调控。基于此,本文拟以掺杂Cu的水滑石为载体制备负载型PdCu双金属纳米催化剂。(1)提出了一种能够有效控制双金属纳米催化剂颗粒大小和分散性的方法。采用共沉淀法制备CuMgAl水滑石(Cu-HTs),然后利用浸渍法将Pd浸渍在Cu-HTs上经过还原便可得到PdCu/HTs催化剂。即在MgAl水滑石层板上引入Cu2+,然后以高分散的构晶离子Cu2+作为定位剂,利用Cu和Pd之间强的相互作用,诱导Pd原子定位分散在载体表面,提高表面利用率,进而得到高分散的PdCu双金属催化剂。作为对比,同样地制备了 MgAl 水滑石(HTs),然后同时浸渍Pd和Cu得到传统催化剂PdCu/HTs-C。采用XRD、TPR、STEM、XPS等技术对两种催化剂的结构、物相及组成进行了表征。结果表明,PdCu/HTs的纳米颗粒尺寸大约为2.4nm,分散度达36.7%,且随着Pd负载量继续增大,其颗粒尺寸依然较小,分散度较高。而PdCu/HTs-C的颗粒尺寸约为4.3nm,分散度为20.5%,颗粒团聚较为严重。一系列的表征说明,掺入水滑石中的Cu对Pd具有定位作用,能够有效地分散Pd纳米颗粒。(2)以苯甲醇的有氧氧化考察催化剂的催化性能。研究了还原温度、催化剂用量、Pd负载量及水滑石中Cu含量对PdCu/HTs性能的影响,同时探究了最佳反应温度及反应时间,最后探索了 PdCu/HTs催化剂的重复使用性。研究发现,当还原温度为500℃,催化剂用量为O.1g,Pd负载量为1wt%,Cu2+/Mg2+/Al3+比例为0.1:2:1,在110 ℃、反应3 h时,应用PdCu/HTs催化剂,苯甲醇实现了完全转化,苯甲醛的产率达97%,远高于应用PdCu/HTs-C时得到的苯甲醛产率(72%)。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2018-05-01)
甲醇氧化反应论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
以NH_4Y分子筛为载体、乙酰丙酮铜为铜源,采用固相反应法制备了无氯Cu Y催化剂,并用于催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC).结合不同反应时间催化剂的X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附、热重(TG)、程序升温脱附/还原(NH_3-TPD/H_2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征结果,分析了反应过程中Cu物种演变对其催化活性的影响.结果表明,新鲜催化剂中铜物种主要以Cu~+形式存在,占铜物种的48%;随着反应的进行,活性中心Cu~+逐渐被氧化为Cu~(2+),进而生成CuO物种,部分CuO逐渐迁移至催化剂外表面.在反应100 h内,Cu~+含量逐渐减小至36. 7%,CuO含量增加,导致DMC的时空收率及选择性不断下降,副产物二甲氧基甲烷(DMM)和甲酸甲酯(MF)的选择性逐渐提高.当反应时间延长至190 h时,Cu~+含量为33. 6%,略有下降,DMC的时空收率和选择性趋于平稳.继续延长反应时间至300 h,催化剂中铜物种状态基本不变,催化剂催化性能保持稳定.
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
甲醇氧化反应论文参考文献
[1].Pip,Hellier,Peter,P.Wells,Michael,Bowker.核壳结构MO_x/Fe_2O_3(M=Mo,V,Nb)催化剂上甲醇氧化反应(英文)[J].ChineseJournalofCatalysis.2019
[2].尹娇,张国强,阎立飞,贾东森,郑华艳.反应过程中Cu物种演变对其催化甲醇氧化羰基化反应活性的影响[J].高等学校化学学报.2019
[3].史军霞,崔鹏辉,张建勇.锰基金属有机框架材料催化苯甲醇氧化反应[J].应用技术学报.2019
[4].贾东森.碳微球表面性质调控对其负载铜催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响[D].太原理工大学.2019
[5].贾东森,张国强,尹娇,张亮亮,赵丹.碳球表面缺陷密度对其负载铜催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响[J].化工进展.2019
[6].邱云飞,王毓嘉,肖萌,郝柏村,马骏.黑荆树单宁稳定钯纳米胶体催化水有机两相苯甲醇氧化反应[J].四川师范大学学报(自然科学版).2018
[7].高扬.双功能催化剂制备及液相甲醇氧化反应条件优化[D].北京化工大学.2018
[8].张雅斐.改性MOFs催化剂制备及液相甲醇氧化反应工艺研究[D].北京化工大学.2018
[9].魏爱文.含铂二元金属团簇对甲醇氧化反应催化性能的密度泛函理论研究[D].吉林大学.2018
[10].符玉绒.水滑石负载的PdCu催化剂的制备及其在苯甲醇氧化反应中的性能研究[D].陕西师范大学.2018