王小龙
- 作品数：5 被引量：18H指数：3
- 供职机构：浙江工业大学化学工程与材料学院工业催化研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程更多>>
- 原位掺杂法制备氮掺杂中孔炭及乙炔氢氯化反应性能（英文）被引量：7
- 2016年
- 聚氯乙烯(PVC)是世界五大工程塑料之一,在工业、农业、建筑、电力及通信等领域有着非常广泛的应用.氯乙烯(VCM)作为合成PVC的单体,其生产工艺以源于煤化工路线的乙炔氢氯化法工艺为主,但是该工艺目前采用的是氯化汞催化剂,存在较为严重的环境污染问题.开发新型无汞催化剂成为电石法生产VCM亟待解决的问题.氮掺杂炭基非金属催化剂成本低廉,制备简单,在诸多反应中展现了较好的性能,成为近几年多相催化领域的一个研究热点,在乙炔氢氯化反应中也具有较好的活性,但是对活性中心的鉴别及制备方法的研究还有待深入.本文报道了一种一步原位尿素掺杂氮的中孔炭的制备方法,采用氮气吸附-脱附、高分辨透射电子显微镜、元素分析和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了氮掺杂中孔炭的结构、氮含量及存在形式,并与两步尿素改性方法做了对比,探究了氮掺杂形式与中孔炭乙炔氢氯化反应性能之间的关系,同时考察了尿素用量对氮掺杂中孔炭的氮含量和存在形式的影响.元素分析结果表明,原位合成法能有效地将氮掺杂进骨架中,随着制备过程中尿素用量增加,得到的氮掺杂中孔炭中的氮含量增加,可达3.6wt%.后处理法的掺氮效果较差,材料氮含量仅为0.2wt%.XPS测试进一步表明,一步法原位法可以得到石墨型氮占据主导地位的氮掺杂中孔炭,石墨型氮约占70%左右,后处理制备的氮掺杂中孔炭中石墨氮、吡啶氮和吡咯氮三种形式含量相差不大.对不同方法合成的氮掺杂介孔炭的乙炔氢氯化反应催化性能进行了评价,结果显示,无论是原位合成还是后处理制备的氮掺杂中孔炭,其活性均比中孔炭得到一定提升.氮的引入能有效提高材料的乙炔氢氯化反应性能.原位合成法制备的氮掺杂中孔炭在乙炔氢氯化反应中的催化性能远高于后处理法.对于原位合成的氮掺杂�
- 杨勇蓝国钧王小龙李瑛
- 关键词：乙炔氯乙烯无汞
- 小麦粉衍生中孔氮掺杂颗粒炭负载金催化剂用于乙炔氢氯化反应（英文）被引量：4
- 2018年
- 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℃、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Au^(3+),抑制催化剂制备过程中Au^(3+)还原为Au^0,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.
- 刘杰蓝国钧邱一洋王小龙李瑛
- 关键词：金催化剂无汞催化剂乙炔氢氯化
- 煤质柱状活性炭的尿素改性及其乙炔氢氯化性能被引量：3
- 2017年
- 采用价格低廉的煤质柱状活性炭,分别通过硝酸和尿素液相浸渍后焙烧改性的方法,在活性炭的表面引入氧原子和氮原子,考察了氧和氮掺杂对乙炔氢氯化的影响。结果表明,硝酸改性后,活性炭的表面酸性基团大量增加,转化率及稳定性明显下降,而尿素改性的方法可成功地将氮掺入到活性炭的表面,氮掺杂量随焙烧温度的降低而提高,乙炔氢氯化活性随氮含量的增加而增加,和未改性的活性炭相比,其初始乙炔转化率从55%提高到70%,稳定性也得到了提高。
- 王言邱一洋李自航李健王小龙蓝国钧李瑛
- 关键词：乙炔氢氯化氯乙烯无汞催化剂
- 电石法氯乙烯单体生产用无汞金属催化剂的研究进展
- 2023年
- 综述了乙炔氢氯化无汞金属催化剂的最新研究进展,分别对助剂和配体的筛选以及载体的调控等方面进行了阐述,并对乙炔氢氯化催化剂的发展趋势做出了展望。
- 刘跃森王小龙蓝国钧陈翊张国杰杨振东何秀梅李瑛
- 关键词：无汞催化剂电石法氯乙烯单体乙炔氢氯化
- 采用配位稳定策略制备的炭负载钌催化剂乙炔氢氯化反应性能被引量：5
- 2020年
- 聚氯乙烯(PVC)广泛用于建材、电器、日常用具等各个领域,全球使用量在高分子材料中位居第二,其中有70%左右的产能来自中国.基于我国“富煤、贫油、少气”的资源特征,以汞催化剂催化的乙炔氢氯化生产氯乙烯单体的工艺在我国占主导地位.随着环保需求的提高和2017年8月国际限汞公约在中国正式生效,无汞催化剂的开发迫在眉睫.在无汞催化剂中,钌催化剂制备成本低,具有优异的乙炔氢氯化性能,是非常有竞争潜力的无汞催化剂体系之一。由于乙炔氢氯化反应是路易斯酸催化的反应,无论是汞催化剂还是非汞体系的金属催化剂的活性组分均为氯化物.如果活性中心的酸性太强,会引起乙炔的裂解或聚合造成催化剂积炭失活.因此对负载氯化物的酸性中心结构调控是研发的重点.本文通过配体(硫脲、菲咯啉和L-乳酸)与钌配位来调控钌催化剂的电子结构,研究催化剂活性中心的电子结构对催化剂活性及稳定性的影响.采用氮气吸附、X射线衍射、高分辨透射电镜等对配体修饰的Ru/C催化剂结构进行了表征,结果显示,催化剂的比表面积没有明显下降,且没有发现堵孔现象,也未检测到钌纳米粒子的形成,说明钌物种高度分散.其中以硫脲为配体制备的Ru-Thi/AC催化剂在乙炔氢氯化反应表现了最高的TOF值和稳定性.X光电子能谱及紫外可见吸收光谱表征结果显示,配体的配位原子通过取代RuCl3中的CT与钌离子配位,配位后的钌离子的结合能比未配位的RuC13/AC均有一定程度的偏移,说明通过配体修饰钌催化剂可以调控钌离子的电子结构.进一步关联以后,发现配体修饰的钌催化剂在乙炔氢氯化反应的TOF值和表观活化能与钌催化剂的Ru离子的结合能位置呈线性关系,说明钌催化剂的活性中心的结构和活性中心钌电子结构有关.采用C2H2-TPD表征了C2H2在钌催化剂表面的吸附行为,发现�
- 王小龙蓝国钧程载哲韩文锋唐浩东刘化章李瑛
- 关键词：钌催化剂配体电子结构乙炔氢氯化反应
