金催化剂

摘要： 近年来,负载型金催化剂被视为多相催化工业化进程中的机遇和挑战,因而广受研究.载体的选取可以有效调控纳米金催化剂的化学结构及催化活性.针对载体本身对反应是否具有活性,可将其分为活性载体与惰性载体.活性载体主要为具有还原性的金属氧化物;而惰性载体,诸如碳基材料、氧化硅、氧化铝等,多为反应条件下不具备还原性或不可进行还原处理的材料,不释放活性氧物种,通常不具备显著催化活性.一般情况下,活性载体负载的金纳米粒子(Au NPs)在CO氧化反应、醇类选择性氧化反应、水煤气变换等多相催化反应中均展现出优越的催化活性及目标产物的选择性;而以传统不可还原性材料负载Au NPs时,若非采用特殊的优化手段,该类金催化剂的活性及稳定性通常差强人意.尽管如此,不可还原材料作为惰性载体,亦展现出无与伦比的独特优势,例如其多具有易于调控的表面性能、可调变的多样化微观结构,丰富的地壳储量和易于大规模产业化的优势等.因此,针对不可还原材料负载的纳米金催化剂,探讨创新性的改性手段及其对金催化剂活性与稳定性的理性调控,成为近年来纳米金催化领域中最引人关注的研究课题之一.然而到目前为止,基于惰性载体负载金催化剂的系统性总结工作仍未见报道.作者及其所在团队围绕Au-载体/助剂表界面性质的精准调控及理性验证,以CO氧化与醇类选择氧化等反应为探针,对基于不可还原材料的纳米金催化剂的设计理念和改性手段进行了多尺度的探索.基于本组研究工作及近十年相关文献报道,本综述将以几种典型的不可还原材料为例,针对负载型金催化剂的研究进展进行详尽的阐述.从催化剂设计的理论设想和实践方案入手,对特殊结构材料的独创性研制手段、二元金属掺杂及表面功能化手段、特殊氛围处理等备受关注的改性手段进行归纳.并进一步对改性手段影响表面化学结构、电子结构、Au-载体/助剂间的相互/协同作用、催化剂形貌的实例以及水物种参与对反应的影响等方面展开对比讨论.本综述旨在为致力于金催化研究工作及有志在该领域一展抱负的研究者拓展新的方向,全面诠释不可还原材料作为惰性载体在金催化领域的巨大应用前景,进一步激发不可还原载体负载金催化剂开发的新思路,推动纳米金催化的工业化进程.

摘要： 负载型金催化剂显示出高的低温CO氧化活性,其催化性能与载体的性质密切相关.近年来,六方氮化硼作为一种新型催化材料引起了极大关注.已有研究表明,二维结构的氮化硼纳米片有利于传质扩散,并且暴露出大量的表面和边缘,作为新型非金属催化剂在烷烃氧化脱氢中表现出优异的活性.同时,CO氧化反应是强放热过程,氮化硼具有优良的导热性能,能够减少反应过程中热点的形成.然而氮化硼是非还原性载体,与活性组分金之间的相互作用较弱,需要通过改性来加强金与氮化硼载体间的相互作用.基于此,本文首先通过球磨处理来获得具有高比表面积和富缺陷的氮化硼纳米片载体,采用浸渍法在氮化硼纳米片上引入铜物种,实现对载体的改性,然后采用传统的沉积-沉淀法制备Au-CuOx/BN催化剂.经氧化性气氛预处理后,Au-CuOx/BN催化剂表现出良好的低温CO氧化活性,80 °C下即可实现CO的完全转化.采用X射线衍射(XRD),高分辨透射电镜(HRTEM),氢气程序升温还原(H2-TPR),X射线光电子能谱(XPS),CO吸附原位漫反射红外光谱(CO-DRIFT)等表征手段深入分析了Au-CuOx/BN的结构与催化活性的关系.XRD测试结果未观察到明显的金和铜物种衍射峰,表明二者在氮化硼载体上高度分散.HRTEM和元素分析面扫描结果进一步表明,氧化铜主要分布于BN边缘的官能团和缺陷位上,金纳米粒子与铜物种的空间分布位置一致,表明BN通过稳定CuOx物种进而实现了金纳米粒子(2.0 nm)的高分散,且反应后的金纳米粒子未发生明显团聚.H2-TPR结果表明金和铜物种间的相互作用可促进铜物种的还原,XPS分析进一步证实了金和铜物种之间存在电子转移.CO-DRIFT结果表明,Au-CuOx/BN催化剂对CO的吸附能力和提供活性氧物种的能力显著强于Au/BN催化剂,从而促进了CO氧化反应.综上,铜物种作为连接金和氮化硼载体之间的桥梁,促进了金纳米粒子在氮化硼载体上的分散和稳定,同时增强了CO的吸附和氧的活化.本文拓展了氮化硼在多相催化中的应用,为发展新型二维催化材料提供新的思路.

摘要： 在未焙烧钛硅分子筛固载金(Au/TS-1-B)催化剂高温还原时通入六甲基二硅氧烷(HMDSO)进行原位硅烷化改性,并以未改性Au/TS-1-B催化剂作为参比催化剂,研究了原位硅烷化改性对Au/TS-1-B催化剂在丙烯氢氧环氧化制环氧丙烷反应(HOPO)性能的影响.研究结果显示:相比于未改性Au/TS-1-B催化剂,原位硅烷化改性Au/TS-1-B催化剂上纳米金颗粒粒径较小,零价金的电子结合能较高,并且原位硅烷化改性Au/TS-1-B催化剂表面Si—OH的含量明显较低.这种对Au/TS-1-B催化剂上各位点进行协同改性的方式显著提高了Au/TS-1-B催化剂的活性.

摘要： 聚氯乙烯是五大工程塑料之一,在国民经济中占有重要的地位.基于中国富煤少油缺气的能源格局,我国主要采用基于煤化工的电石法氯乙烯生产工艺,但该工艺必须采用氯化汞催化剂,受到国际限汞公约的影响,无汞催化剂的开发迫在眉睫.其中炭负载金催化剂在该反应中活性最高,近几年来取得了较大进展,有望实现产业化.氮掺杂的炭材料在诸多反应中展现了较好的性能,其负载金属催化剂可以有效提高金属的分散度及稳定性,成为近几年多相催化领域的一个研究热点.最近我们课题组报道了一种氮掺杂中孔成型的制备方法:以小麦粉为原料,通过直接炭化法制备了氮掺杂中孔成型炭,这种氮掺杂中孔成型炭作为无汞催化剂在乙炔氢氯化反应中显示出了优异的催化性能.小麦粉衍生的氮掺杂中孔成型炭具有成型容易.原料价廉易得、易于放大生产等优点,是优选的工业化催化剂的载体.本文以这种氮掺杂的成型炭为载体制备了负载型金催化剂,研究其催化乙炔氢氯化性能.结果表明,氮的掺杂使得中孔炭负载金(Au/N-MC)催化剂上乙炔氢氯化活性明显提高.在氯化氢/乙炔比例1.1、反应温度180 oC、乙炔空速600 h-1的条件下,Au/N-MC上的乙炔转化率为50％,是Au/MC催化剂活性的2倍.通过对催化剂的表征发现,氮的掺杂能有效地锚定Au/N-MC催化剂中活性组分Au3+,抑制催化剂制备过程中Au3+还原为Au0,从而提高催化剂活性和稳定性.小麦粉衍生的氮掺杂中孔炭的原料廉价易得,生产工艺简单,易成型,也容易实现工业化生产,是负载型金属催化剂的优良载体,其负载的无汞催化剂性能优越,有望取代电石法氯乙烯产业的汞催化剂,成为新一代无汞催化剂.

摘要： 对金催化剂进行氧化活性的研究分析,可以为层状黏土资源的工艺价值的展现创造较为理想的条件.本文首先从层状黏土的化学属性出发,对常温催化剂制备的原料和试剂进行了调查总结,并对金溶胶物质进行了制备基础条件的调查分析,还对金催化剂的制备特点进行了总结控制,结合不同类型的负载资源对金催化剂的制备规律进行了调查终结,并为催化氧化活性的研究结论进行了总结.

摘要： 沉积沉淀法是制备纳米金催化剂的主要方法,在气相丙烯环氧化反应中多有运用.反应中丙烯的转化率是实验考察的重点.本文对纳米金催化剂上丙烯直接气相环氧化反应进行了实验探索,得出以下结论:Ga的加入,使得纳米金颗粒以更加均匀的态势呈现,发生了配位效应.Ga对纳米金催化剂的改性可以明显提升丙烯的转化率.同时,PO的选择性也明显提升.

摘要： 利用水热法制备了一种具有花朵状形貌的铈钛复合氧化物,该复合氧化物主要暴露CeO2{100}晶面.SEM、XRD表征结果表明,花朵状铈钛复合氧化物的形成主要分为两个阶段,即无定型的快速生长及缓慢结晶两个过程;在制备过程中,铈钛比例、KOH浓度、晶化时间和焙烧温度是该形貌形成的主要影响因素.其负载Au催化剂后常温即能实现CO的完全转化;TEM和H2-TPR结果表明,暴露的CeO2{100}晶面以及Au和载体的强相互作用是该催化剂具有高活性的主要原因.%In this work, a flower-like CeTiOx composite oxide, predominantly exposing CeO2{100} plane, was synthesized by a simple hydrothermal method.The SEM and XRD results revealed the growth mechanism of CeTiOx composite oxide can be divided into two stages, including the rapid growth of amorphous and the following crystallization.The ratio of Ce/Ti, KOH concentration, crystallization time and calcination temperature are the key factors for the synthesis of the flower-like CeTiOx composite oxide.Au catalyst supported on this composite oxide exhibited superior activity for CO oxidation at room temperature.The TEM and H2-TPR results suggested that the exposed CeO2{100} plane and the strong interaction between Au and CeTiOx composite oxide are responsible for the high activity.

摘要： 用沉淀-沉积法制备了一系列xAu/La2O3催化剂,并采用H2-TPR方法表征了催化剂的还原性,并评价了催化剂丙烷低温完全燃烧催化性能.结果表明:沉积沉淀法制备的3％Au/La2O3催化剂,丙烷低温催化燃烧活性最好,起燃温度为300°C,完全转化温度为435°C.

摘要： 壳聚糖(CHI)是一种天然生物大分子,来源广泛且易于化学修饰.CHI分子中含有多个羟基、氨基等基团,与过渡金属离子具有良好的配位能力,对纳米金粒子亦有很强的亲和力.本文制备了壳聚糖,活性炭(CHI-C)复合材料及其负载的纳米金催化剂,采用多种技术对其进行了结构确认与表征,考察了金催化剂对无溶剂条件下苯甲醇空气选择氧化制苯甲醛反应的催化活性与稳定性,着重探讨了壳聚糖分子对金纳米粒子尺寸大小及其催化性能与稳定性的影响.

摘要： 在纳米催化方面,金在涉及燃料电池、污染控制、化学合成、局部环境空气净化等领域的许多化工过程中均显示出良好的催化性能.因此，文章对具有高活性、持久稳定性纳米金催化剂的制备技术创新问题、活性相结构及活性中心问题、稳定性问题及工业应用等方面进行了探讨。

摘要： 介绍了可以长期储存(≥6年,尚在继续储存)、催化性能不减的YD-2型负载纳米金催化剂在煤矿工人安全自救器、消防人员安全自救器中的实际应用效果和应用实例.目前,该催化剂已在山西瑞石环保科技有限公司投入工业化生产.山东金科星机电有限公司装有YD-2型金催化剂的煤矿用过滤式自救器已于2009年10月12日取得国家"矿用产品安全标志证书".一系列小型易携带、重量轻、安全可靠的过滤式自救器正在国内外逐步推广应用,这将是1920年以来沿用了近90年的Hopcalite催化剂过滤式自救器(防毒面具)行业的一场革命性变化.本文还将介绍性能稳定的负载型纳米金催化剂的设计思路和主要实验数据及现场应用测试结果。

摘要： 研究了沉积沉淀法制备的催化剂Au／Fe2O3在常温常湿下对CO的氧化反应作用及其自身的稳定性。结果表明，低负载量的金催化剂同样有较高的活性;前驱体种类，焙烧温度，时间，沉淀剂种类及金含量等因素对催化剂的活性有较大影响。含金量0.72％，焙烧温度(250～350)°C制得的催化剂同样具有很高的活性和抗水性，于25°C连续加入饱和水蒸汽反应20 h可保持CO完全转化。

摘要： 本文通过离子液体[BMIM][BF4]将植物生物质还原制备的金纳米颗粒负载到TS-1载体上进而制备出金催化剂,并用于丙烯直接气相环氧化,首先利用侧柏浸出液还原制得3.1±0.5 nm的纳米金溶胶,后再将制备的金纳米颗粒负载到TS-1载体上,并在空气气势下处理6 h制备成催化剂,并用于催化丙烯环氧化,当金负载量为0.5%时,其具有较高的活性,300度反应时丙烯转化率高达7.6%,环氧丙烷选择性为75.0%.

摘要： α，β-不饱和醇是重要的有机合成中间体，通常多采用四氢化铝锂、硼氢化钠或异丙醇铝直接还原，-不饱和醛来制备，-不饱和醛，反应条件苛刻、产物与还原剂、溶剂分离困难，后处理繁琐，不符合现代化工的要求。而液相选择加氢反应由于条件温和，催化剂与反应物、产物易于分离而备受关注。以介孔SBA-15为载体，利用“后嫁接法”制备负载金催化剂，将其应用于液相巴豆醛加氢反应可以得到57.5%的巴豆醛得率。

摘要： 壳聚糖(CHI)是一种天然易得、环境友好的生物聚合物。利用CHI所含官能团易于与金属氧化物反应形成聚合物-金属氧化物复合材料的特性，本文制备并表征了CHI修饰的MxOy(SiO2、Al2O3、TiO2、活性炭)复合材料及其负载金催化剂，考察了葡萄糖空气氧化制葡萄糖酸的催化活性。

摘要： V2O5是一种重要的选择氧化催化剂，其在载体表面的分散及存在状态对于催化剂的活性和选择性有很大影响。Andreeva等分别以TiO2，ZrO2和CeO2为载体制备了一系列负载型Au-V2O5催化剂，考察了该催化剂对苯完全氧化反应的催化活性，研究了活性组份与载体间的相互作用。本文制备了一系列Ce-V复合氧化物载体及其负载金催化剂，考察了金催化剂对CO低温氧化反应的催化活性。

摘要： 2-氨基吡咯化合物是一类重要的结构骨架,出现在了许多天然的和人工合成的生物活性分子之中.本文报道了一种简洁而又灵活的以炔胺和异恶唑为底物,通过金催化的形式[3+2]环加成反应合成多取代的2-氨基吡咯化合物的方法.该方法在温和的条件下即可实现多种2-氨基吡咯衍生物的合成,且产率均保持在良好到优秀水平.机理研究显示该反应很可能经历了一条α-亚胺金卡宾的途径,因此,该反应提供了一种高效、高原子利用率的合成多取代的2-氨基吡咯化合物的新方法.

摘要： 2-氨基吡咯化合物是一类重要的结构骨架,出现在了许多天然的和人工合成的生物活性分子之中.本文报道了一种简洁而又灵活的以炔胺和异恶唑为底物,通过金催化的形式[3+2]环加成反应合成多取代的2-氨基吡咯化合物的方法.该方法在温和的条件下即可实现多种2-氨基吡咯衍生物的合成,且产率均保持在良好到优秀水平.机理研究显示该反应很可能经历了一条α-亚胺金卡宾的途径,因此,该反应提供了一种高效、高原子利用率的合成多取代的2-氨基吡咯化合物的新方法.

摘要： 一种用于制造用于燃料电池的负载金微粒的载体催化剂的方法，其通过还原剂在含有碳载体的液相反应系统中还原金离子，以还原金离子、沉积和负载金微粒到所述碳载体上，其中将所述金离子的还原速率设定在330至550mV/h的范围内，并且将pH设定在4.0至6.0的范围内，以进行所述金离子的还原、所述金微粒沉积和负载。

摘要： 本发明提供一种生产催化剂颗粒(P3)的方法，所述催化剂颗粒(P3)出于增加聚合物电解质燃料电池(50)的输出电压的目的而用于电极催化剂层(52A、52F)中。在将是支撑催化剂材料(P2)的碳颗粒(P1)的所述催化剂颗粒(P3)及聚合物电解质(PE)分散于用于催化剂油墨中的溶剂(S)中之前，使所述碳颗粒(P1)暴露于增湿气氛(M)。所述催化剂颗粒(P3)的水分含量为4.8质量%到20质量%，包括4.8质量%及20质量%。

摘要： 催化剂颗粒由内部颗粒和包含铂并覆盖内部颗粒的最外层组成。内部颗粒在其至少一个表面上包含具有氧缺陷的第一氧化物。

摘要： 一种用于制造用于燃料电池的负载金微粒的载体催化剂的方法，其通过还原剂在含有碳载体的液相反应系统中还原金离子，以还原金离子、沉积和负载金微粒到所述碳载体上，其中将所述金离子的还原速率设定在330至550mV/h的范围内，并且将pH设定在4.0至6.0的范围内，以进行所述金离子的还原、所述金微粒沉积和负载。

摘要： 本发明涉及使用新制备路线获得加氢精制催化剂载体，所述新制备路线减轻了在工业设备的运行期间硼损失(或浸出)的问题。由于催化剂中存在硼有助于提高对于加氢精制反应(加氢处理和加氢裂解)的活性(加氢和酸性)和稳定性，因此将硼保持在催化剂中确保了在整个工业设备的整个运行周期中操作特性得到保持。

摘要： 本发明提供一种燃料电池用电极催化剂，催化剂活性较高，且可维持较高的催化剂活性。燃料电池用电极催化剂由以碳为主要成分的催化剂载体及由上述催化剂载体担载的催化剂金属构成，其中，上述催化剂中，通过拉曼光谱法在1620cm

摘要： 本专利发明了一种大环化合物担载的金催化剂的制备及在醇选择性氧化中的应用。具体涉及:首先将碱性水溶液加入到溶有碱性官能团的大环化合物的酸性水溶液中，制备具有特定形貌的载体；再加入金盐，搅拌过夜，加入还原剂，制备担载型金催化剂。本发明所制备的金纳米催化剂金的分散性好，且颗粒尺寸均一，该催化剂对于醇类氧化反应的催化效率高，不需要加入除氧气外的其他任何氧化剂或无机碱等反应助剂，对反应转化率及选择性进行调控，绿色环保，更加符合可持续发展的要求。

摘要： 本专利发明了一种大环化合物担载的金催化剂的制备及在醇选择性氧化中的应用。具体涉及:首先将碱性水溶液加入到溶有碱性官能团的大环化合物的酸性水溶液中，制备具有特定形貌的载体；再加入金盐，搅拌过夜，加入还原剂，制备担载型金催化剂。本发明所制备的金纳米催化剂金的分散性好，且颗粒尺寸均一，该催化剂对于醇类氧化反应的催化效率高，不需要加入除氧气外的其他任何氧化剂或无机碱等反应助剂，对反应转化率及选择性进行调控，绿色环保，更加符合可持续发展的要求。

摘要： 一种金属氧化物担载的金催化剂的制备及应用,具体涉及:先将金盐溶液滴加到盛有金属氧化物的烧杯中得到黄色乳状物，或通过滴加碱溶液调节体系的pH值，得到紫色乳浊物，经真空干燥箱烘干后，将固体样品放入可旋转的样品铝罐中进行等离子体还原。等离子体中的环境温度为25-100°C，铝罐的旋转速率为6-60rpm，经等离子体处理后的材料在空气中300-600°C下进行焙烧1-24h，最终得到担载型的金催化剂，应用于催化氧化CO制备CO2的反应。本发明涉及合成方法具有普适性、易于放大合成、制备的金颗粒的尺寸分布较窄，可对颗粒尺寸的大小进行精确的调控，金属氧化物担载的金催化剂可应用于CO催化氧化CO2。

摘要： 本发明公开了一种简单的尺寸可控的金纳米粒子催化剂合成方法及金催化剂应用，本发明氯金酸为金源，聚乙烯醇为保护剂，硼氢化钠为还原剂采用直接还原法制备了金纳米粒子材料。氯金酸水合物在水中水解形成游离的Au