催化剂大的研究方面的论文

日前，四川大学高分子学院程冲研究员课题组、德国柏林工业大学Arne Thomas教授课题组与马普固体研究所Dr. Yi Wang（王毅）团队采用金属碳化物作为过渡金属Fe、Ni原子载体，在单原子氧气析出反应（OER）催化剂研究中取得了突破性研究进展，该研究首次实现了非强配位OER金属单原子催化中心的构建。

研究成果以“Oxygen-evolving catalytic atoms on metal carbides”为题，于北京时间2021年5月31日晚23时发表在上。

将具有催化活性的金属化合物分散到原子水平制备单原子催化剂，可最大限度地提高原子利用率和活性位点间协同效应。近年来研究发现单原子催化剂在各种催化反应，尤其是电催化还原反应中表现出优异的活性。然而却很少在OER中展现出优异的催化活性。目前大多数单原子结构是通过由氧、氮、硫等杂原子强配位负载在载体材料上实现的，而强配位环境极大地影响了金属单原子中心的电子环境，从而影响它们的析氧催化活性。然而开发非氧、氮、硫等杂原子强配位金属单原子结构及其载体材料极具挑战，也是实现高效单原子OER催化剂的关键。

氧、氮、硫等杂原子强配位键合作用，在阻止原子团聚以实现原子级分散催化结构中具有重要作用，近年来研究人员通过此方法实现了大量的单原子催化剂的构建，为不同领域提供了一系列催化性能优异的材料。然而现有体系中，单原子金属中心因其杂原子强配位作用影响了其电子环境和原子的可运动性，从而限制了它们的部分催化活性，特别是在需要高过电位的OER反应中，该限制尤为明显。

该论文的第一作者为德国柏林工业大学功能材料团队，李爽博士（DFG project leader），她告诉《中国科学报》，单原子OER催化剂的催化性能，不仅依赖于单原子与载体间的相互作用方式，过强的相互作用会导致原子活性降低，而过弱的作用力又很难稳定单原子；催化反应往往依赖于双金属单原子中心的协同作用，乃至催化中心与载体材料之间的相互作用。构筑具有高活性的单原子OER催化剂，不仅要找到适合的载体来实现相对较弱的配位环境，还需要考虑不同金属单原子之间的协同作用，是一项极具挑战的课题。

在前期工作中，课题组研究人员曾利用富氮多级孔道碳材料作为载体，实现了Fe、Co双金属单原子的高效负载及双金属中心的协同催化作用，成功地提升了单原子OER催化剂的活性。但由于受到多孔碳载体材料中氮杂原子的强配位作用限制，相关催化剂的过电位、催化效率等仍不理想。

“在最新的这项研究中，我们首先从结构上设计并制备了新的金属有机杂化前驱体材料，以期得到不同于传统多孔碳单原子载体的新型材料。在杂化前驱体材料的构建中，一方面我们选用了含有儿茶酚及氨基的有机小分子，其可加强前驱体对金属离子的络合作用；另一方面我们引入了钨氧簇，以实现在碳化过程中原位制备碳化钨作为单原子催化中心的弱配位载体。 ”李爽博士介绍到。

具体而言，研究人员巧妙地选择具有强络合能力的含氮、含氧有机分子作为多种金属盐的键合单元与Fe、Ni、WO离子组装，获得了结构均匀的金属有机配位杂化前驱体材料。通过调控热处理条件，获得了基于碳化钨纳米晶体负载的Fe、Ni、FeNi单原子OER催化剂。

一系列精细结构表征实验证实，研究人员成功构建了非强配位金属单原子活性中心。利用球差校正高分辨透射电镜技术，研究人员精确观测到了碳化钨表面FeNi单原子结构，并通过单个原子位点的EDX精确分析了原子位置，同时还观测到了碳化钨晶体表面的FeNi原子具有高移动能力。高分辨X射线光电子能谱及X射线吸收谱表明，FeNi原子是通过与碳化钨基底的W、C原子相互作用而保持稳定的，这种与W、C原子的相互作用也使得FeNi活性中心处于低价态保持了部分金属特性。

图1：a. 材料结构示意图；b. 球差高分辨电镜下的碳化物晶体颗粒；c.碳化钨晶体中的原子排布和晶面取向；d, e.碳化物表面的FeNi单原子；f.原子级元素分布；号位原子对应的原子级EDX图谱（研究团队供图）

图2：材料的电化学OER性能结果（研究团队供图）

最后，研究人员认为，该工作提出的利用金属有机配位杂化前驱体制备金属碳化物作为载体材料不仅为非强配位金属单原子催化中心的构建提供了开创性的研究思路，同时也为进一步开发高效单原子催化剂开辟了一条很有前途的全新道路。

催化剂的研究与发展论文

给楼主参考:水产品在有机废弃物利用摘要：综述了当前水条件下有机废物水解产气和有氧制酸两方面的资源化研究前沿，并分析了目前水氧化法在有机废弃物资源化应用中存在的主要问题，展望了该方法的应用与理论研究前景。关键词：水产品氧化有机废物资源化利用伴随着经济发展与工业进步，资源短缺与环境污染的瓶颈性问题日益突现。人们的关注目光已经从环境污染控制的“末端治理”转向了兼顾污染控制和预防，以及循环经济的实现途径上来。有机废弃物的资源化研究已经成为环境领域的新热点。在水（Supercritical Water，简称SCW）存在条件下实现有机废弃物资源化更是引起学者的广泛关注。它主要是利用状态下水与溶解的氧和有机物发生反应，将各种有机废物和废水彻底处理，最终得到CO2、N2、纯净的水，以及少量的无机盐。SCWO技术以其独特的优势受到广泛的关注[2,3]。氧化技术首先应用于废水中有机物特别是难降解有机污染物质的去除，已经在含酚污水、印染废水和污泥等处理方面取得了一定的成果[4,5]。同时许多学者[6~24]在水的条件下，针对有机废物与水互溶的特点，通过水解反应来降解有机废物以制得H2等气体。水存在的条件下有机废物资源化的研究刚刚起步，主要集中在水存在条件下有机废物水解气化及氧化生成有机酸等方面。本文主要对近年来的相关研究进展进行综述。1 水条件下有机废物的气化在SCW条件下，通过控制反应条件和加入催化剂等能够实现有机废物的气化，以制得H2、CO及CH4等气体。许多学者[6~11]对以纤维素为代表的有机废物的SCW气化进行研究认为，体系的温度、压力、有机废物的组成和反应器的类型对产气量及气体组成具有一定影响。SWC有机废物气化的过程如图1所示。图 1 条件下有机废物气化示意图（以纤维素为例）在条件下，以纤维素为主体的有机废物首先水解生成葡萄糖和果糖等，然后发生水解反应，解聚和降解生成短链的有机酸和醛类，以制得气体。同时也有糠醛和苯酚类化合物生成，它们一部分降解生成有机酸和醛类，另一部分生成焦炭等高分子产物成为反应的沉渣。Kruse[6]等在330~410℃，30~50 MPa，15 min的条件下，通过测定葡萄糖和纤维素降解的主要中间产物如苯酚类、糠醛和酸类等考察了有机废物降解过程中的化学反应，利用产物中总有机碳和气相的成分组成来反映氧化进程。研究证明在下水不仅作为溶剂而且是反应物，与传统气化反应相比，有机废物的降解速度更快，H2产量增加，同时CO产量降低。有机废物复杂的组成对其在条件下的气化过程影响很大。Takuya等[7]在623 K、25 MPa和20 min条件下对纤维素、木聚糖和木质素的混合物进行气化，试验证明木质素的含量对产气量有明显影响，纤维素和木聚糖为木质素供氢，反应生成的中间产物导致H2量的减少。文献[8]在480~750 °C、28 MPa 和10~50 s的条件下研究葡萄糖的气化，试验证明在温度高于660°C时，H2的产量会随着温度的升高明显升高，而CO的产量反而下降，在700℃时C的转化效率能够达到100%。SWCO反应有连续式和间歇式两种类型，主要有管式、罐式和蒸发壁式反应器。反应器类型的不同会导致气化效果差异很大。Hao[9]采用连续式管状水气化体系来对葡萄糖进行气化反应，在 K、25 MPa和 min的条件下能够使得葡萄糖完全气化，并且无焦碳产生，改变反应温度和压力能生成不同比例的H2、CO和CO2及少量的C2H4和C2H6，反应的气化率能够达到95%以上。Kruse等[10]利用连续搅拌反应器（CSTR）对干物质质量分数在 %的有机废物进行气化反应，试验证明干物质量的提高，能够增加产气量和苯酚量，同时影响气体组成和有机碳含量，而间歇反应器不存在这样的情况。Ayhan[11]在条件下对果皮进行气化产H2试验，结果表明H2产量随着压力和温度的增加而升高，后者影响更为明显。与热解和蒸汽气化方法相比，该法具有无需干燥和气化率高等优点。Yukihiko[12]以水葫芦为例，对甲烷化和水气化在能量、环保和经济方面进行了比较，试验证明水气化较甲烷化有一定优势，但其产气的消耗较大，通过增强热交换器的效率能够提高水的气化效果。水条件下有机废物气化需要高的温度压力，无催化剂条件下H2产量一般较低，副产物增多。因此引入适当的催化剂以缓和反应条件，提高反应速率和H2产量，优化反应途径成为研究热点。水作为一个特殊的环境，需要稳定性和催化活性兼备的催化剂，研究发现，Mn、Ni等重金属的氧化物、碱性化合物如KOH、K2CO3以及碳等能够表现出很好的催化活性。Calzavara等[13]评价了条件下有机废物气化制H2，认为焦碳的生成是反应过程的主要问题，选择合适的催化剂能够增加H2的产量和减少焦碳的生成。Ali等[14]研究了不同的催化剂条件下葡萄糖的气化。试验证明对于质量分数为5 %的葡萄糖水溶液，催化剂的存在影响葡萄糖气化中间产物的生成。采用重金属及其氧化物作为催化剂已经成为水条件下有机废物气化普遍采用的方法，并取得很好的效果。同时SWC装置普遍采用的镍基材料等耐腐蚀性材料本身对有机废物气化具有一定的催化作用。Takafumi等[15]在条件下以不同的金属催化剂对烷基酚进行催化气化，试验发现气化产物主要是CH4、CO2和H2。研究可知在钌/ç-氧化铝催化剂存在的条件下能够产生丙烷酚异构体，并发现不同的异构体产量各异。Takuya [16]在673 K、25 MPa的条件下对木质素和纤维素及其混合物进行镍催化气化，试验证明纤维素和软木木质素反应生成的中间产物降低了催化剂活性，但随着催化剂用量的增加，气化效果变好。Takuya [17]采用高温分解、氧化和催化组合的流化反应体系来气化葡萄糖和葡萄糖－木质素的混合物。在673 K、 MPa和1 min的条件下，生成物主要是H2和CO2，气化效率为96%。Boukis等[18]在镍合金Inconel625的连续管状反应器中来气化甲醇，主要生成产物是H2，还有少量的CO、CO2和CH4，气化率达到了99%，试验表明在反应器内壁的重金属对反应过程起催化作用，反应器内壁的氧化能够提高反应产率和降低CO的生成。研究表明，K2CO3和KOH等碱性化合物的加入能够增加H2产量，提高C的转化率和缓和反应条件。Jayant [19]在Inconel 600管状反应器中，通过重整甲醇来制H2。试验表明随着压力的增加，反应时间的增长和气碳比的降低，CO和CO2发生甲烷化，从而导致H2的损失。通过增加K2CO3和KOH能够降低甲烷化率和提高H2的产量。Schmieder[20]在管状连续反应器研究有机废物的气化过程，试验发现在600°C、250 bar和KOH或K2CO3存在的条件下，有机废物气化完全，同时生成大量的H2、CO2及少量的CO、CH4和C2–C4化合物，碳的转化率能够达到96%。Andrea[21]利用间歇反应器和管状反应器来研究芳香族化合物和木质素制H2过程，试验表明随着KOH的加入，增加了H2和CO2的产量，同时CO的产量降低。Wang[22]采用Ca(OH)2为催化剂对低品质煤在条件下进行气化。Ca(OH)2在中间产物降解和残碳的的气化过程中起到很大的作用，同时它可以作为CO2的扑收剂。在混和物的Ca/C为、690℃和30MPa时，反应生成H2、CH4及少量的CO2。研究采用碳作为水条件下有机废物气化的催化剂，通过优化反应条件增加了催化剂的使用寿命，取得了很好的效果。文献[23]利用管状连续式反应器在650 ℃、22 MPa的条件下，采用碳作为催化剂来气化玉米、马铃薯和木屑，气相产物主要包括H2、CO2、CO、CH4和少量C2H6。在最高温度条件下得到的气量大于2 L/g，氢气含量是57 %。Xu等[24]研究了碳催化剂对有机废物气化的影响，试验证明，在600℃、 MPa和22 h-1时，葡萄糖（质量分数为22%）能够气化生成富含H2的气体，碳的气化效率能够达到100%，碳的比表面积并没有对其催化效率产生很大影响。试验中通过反应器入口处安装漩涡生成器以增加催化剂的使用寿命。2 水氧化有机废物制酸水氧化有机废物过程中可产生醋酸、乳酸等中间产物。近年来，研究者通过控制反应条件来使反应停留在有机酸中间产物生成的环节上，而不是将其彻底的氧化为CO2气体和水排放出来，这样既可获得有价值的有机酸原料，同时能够降低反应的能耗。试验一般采用H2O2或O2为氧化剂，同时试验研究可知，在碱性存在的条件下能够增加有机酸等中间产物的生成。金放鸣[25]利用H2O2为氧化剂对胡萝卜和牛油的SCWO氧化，初始阶段反应迅速并能够生成稳定的醋酸，以后反应趋于平稳，而反应速率取决与此。对于胡萝卜来说，多聚糖首先水解成葡萄糖，葡萄糖迅速发生氧化。对于牛油来说，首先是甘油脂水解成甘油和羧酸，然后发生氧化反应。从TOC降解可以看出，在前3 min反应速度很快，而在以后的7 min反应速度趋于平缓。两者的TOC降解率能够达到。Anikeev[26]利用连续反应器在对硝基甲烷、硝基乙烷和1－硝基丙烷进行SCWO试验，试验表明随着碳原子数的增加，脂肪族硝基化合物降解速度降低，但氧化速度升高。温度恒定时，反应速率常数随着压力成指数增加。Lourdes[27]利用H2O2为氧化剂，对纤维素、椰子油和酿酒厂和牛奶厂的排除废液进行制酸研究，试验证明在400 ℃, MPa和5 min的条件下有稳定的醋酸产生，同时生成蚁酸、乙二醇和乳酸。当H2O2 过量时，95%的碳转化到气相之中，只有15%的相应的酸类产生，加入催化剂TiO2及H2SO4不能够增加有机酸的产量。但在250℃、 MPa和NaOH存在条件下，却有77%的葡萄糖转化为醋酸（17%）,乙醇酸（22%）和蚁酸（38%）。Motonobu[28] 利用间歇式和半连续反应器对垃圾中兔肉进行水氧化处理，反应产物中的可溶性部分主要是有机酸和葡萄糖。间歇反应器中可溶性产物最大能够达到50%，有机酸主要是醋酸（）和乳酸()，在523 K时葡萄糖的最高产量为33%，而在473 K时半连续反应器葡萄糖的最高产量仅为。Jomaa[29]对污泥、木屑和生活垃圾进行水氧化处理，试验表明木质垃圾的处理较其他两种困难，通过改变试验条件来平衡降解和氧化，从而在祛除COD的同时实现可溶性有机物的积累。Armando[30]在状态下将有机废物氧化生成低分子羧酸，试验获得的有机酸包括醋酸、蚁酸、乳酸和琥珀酸等。随H2O2的增加，从每克干鱼内脏获得的醋酸量从26 mg上升到42 mg，从每克葡萄糖中获取29 mg的醋酸。结果还表明，温度对主要中间产物醋酸的稳定性有一定的影响。Selhan[31]在碱性条件下催化处理木质有机物，催化效果依次为K2CO3 >KOH>Na2CO3 > NaOH，催化作用下固态剩余物大为降低。非催化条件下有机废物的主要产物是呋喃衍生物，而在催化条件下主要产物是酚类化合物。Jin等[32]通过控制反应条件来提高醋酸产量，实验采用两段法，第一步反应是加速生成HMF、2－FA和LA，在第二步反应中，通过加入H2O2氧化第一步产生的呋喃和乳酸以生成醋酸，通过两段法来生成醋酸产率大约是85%~90%，而呋喃和乳酸生成醋酸的比例大约是2:1。利用该法产生的醋酸与工业废物Ca、Mg来生成无腐蚀的CMA融雪剂，CMA的转化率能够达到99%。3 水氧化处理有机废物存在问题及发展前景SCWO技术存在的问题限制了其在有机废物处理过程中的大规模的工业化应用，现在研究还基本处于实验室阶段。首先，影响SCWO反应进行的影响因素众多，原料的浓度、成分、密度、pH等的监测和目的产物实时快速控制难以实现，从而直接影响整个氧化反应速率和目的产物的生成。其次，在状态下，反应过程中产生的活性自由基及强酸或盐类的加入对反应器设备的腐蚀很严重，高分子有机物降解过程中和处理含有卤素及S、P等元素的有机物时产生的酸类物质时更加剧了腐蚀作用[33]。再者，因金属离子及无机盐在水中的溶解度低，由此而产生的无机盐和金属氧化物的沉积问题，极易造成设备堵塞。此外，氧化反应器的密封问题也是困扰反应正常进行的重要因素。水氧化处理有机废物在现实应用中除了存在高投入、腐蚀和反应器堵塞等问题，尚存在以下急待解决的问题。首先是SCWO动力学的研究问题。有机物的氧化需要在不同的压力、温度条件下进行，在设备中的停留时间也不相同。现行的研究主要集中在典型污染物在氧化条件下的动力学模型的建立上，主要研究有机物的去除率和反应产物的生成，仅以此建立的反应动力学是不全面的，不能够反映复杂有机物在状态下反应过程，所以有必要建立TOC及COD的消失动力学等来全面反映氧化进程。同时SCWO反应机理也成为研究者关注的对象[34]。在SCWO状态下水的特殊性质，有机化合物的复杂性，使得降解的机理会存在一定的变化，而且随着反应条件的不同，分析手段的各异，对反应机理的认识存在差距。再者，在状态下的处理有机污染物质成为CO2和H2O及其他产物，需要高温高压的反应条件，因此引入催化剂来缓和反应条件，加速反应速率和提高目标产物的产率目前已经成为新的研究热点。综上所述，水条件下有机废物资源化研究已经在水解产气和氧化制酸等方面取得了一定的成果，但作为一种新兴的资源化技术，水及其氧化反应技术还尚未成熟，加强动力学、反应机理、催化剂和腐蚀堵塞等问题的研究，必将为其带来广阔的资源化应用前景。参考文献1. 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绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述，主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状，并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物；绿色化工催化剂；展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加，寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1，2]的兴起，为人类解决化学工业对环境污染，实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类，是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物，用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(＜10 m2/g)，需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性，用量少，不腐蚀设备，催化剂易回收，反应快，反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展，以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长，而产生的副产物中有大量的C3～C9烃类，其化工综合利用率却仍然较低，随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制，如何在不降低汽油辛烷值的情况下，生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前，催化裂化副产物C3～C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3～C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此，催化裂化C3～C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂，其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物，并使自身呈还原态，这种还原态是可逆的，通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用，可使自身氧化为初始状态，如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]：①分子氧的氧化：即氧原子转移到底物中；②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中，在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+；X=P5+，Si4+或B3+)的存在下，用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时，负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的，并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性，而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-，而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。烷基化反应石油炼制工业上，烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分，其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯，也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃，其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体，也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来，随着LLDPE工业生产的蓬勃发展，国内外对1-丁烯的需求与日俱增，已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸，在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明，它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时，Cs+盐＞K+盐＞NH4+盐。(NH4)尽管催化活性不高，但对C8产物的选择性达到％；具有很高的催化活性，但其对C8产物的选择性却只有。异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示，直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5～C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值，反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率，C5～C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应，最近发现有较多的固体酸材料（其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化，其中，最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]：（1）在无毒无害及温和的条件下进行；(2)反应应具有高的选择性，人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为，极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中，在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液，其状态介于固体和液体之间，使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂，其活性中心既存在于“表相”，也存在于“体相”，体相内所有质子均可参与反应，而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”，这种特性使其具有很高的催化活性，既可以表面发生催化反应，也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应，也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂，双氧水为氧化剂，醋酸为溶剂，催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ)，这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP，然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比，能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物，且其摩尔收率可达86％，大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂，大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散，且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道，而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明，在反应温度和压力较低的情况下(120℃和～ MPa)，烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯，简化合成工艺，与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂，用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛，苯甲醛收率可达。与国内同类产品的生产工艺相比，其具有催化活性好，反应条件温和，生产成本低廉，催化剂可重复使用，对设备无腐蚀性，不污染环境，是一种优良的新型合成工艺路线，具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善，但大多数催化剂仍停留在实验阶段，催化剂性能不稳定，制备过程复杂，性价比低是制约其工业化应用的主要原因，但从长远角度考虑，采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点，又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题，而且能重复使用，体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系，进一步解决活性成分的溶脱问题，并进行相关的催化机理和动力学研究，为工业化技术提供数据模型，使负载型杂多酸早日实现工业化生产，为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。求最佳答案

关于我国历史时期的水产加工与保鲜这一领域，以往学者涉及相对较少，除渔业通史著作中的相关篇节有所论及外[1]，专题论述者多涉及冰鲜鲥贡等，专文论及明清时期水产加工与保鲜者较为少见。事实上，由于明清时期长江中下游地区各河湖水域渔业生产的兴盛，而鱼鲜之类极易腐败变质，故水产品的加工业颇为发达，加工方式多种多样，加工数量巨大。本文即拟对这一问题进行探讨。古代贮冰技术虽应用很早，但在渔业生产上很难得到普及。入秋鱼类肥美、正当捕捞旺季之时，渔获数量甚巨，未进入贸易市场、没有被及时消费的鲜鱼如不经加工处理极易腐坏。我国人民很早就把握了简单的鱼类加工技术，如将鱼用盐腌制、或将鲜鱼晒制成干鱼贮藏，“鲍鱼之肆”即为咸鱼加工工场。发展至明代，由于官方对渔业的重视，渔业生产大为发展，水产加工产品的数量也大大增加、质量越来越好，水产加工工艺趋于多样化、精致化，饮馔加工工艺更为丰富多彩，这从官府征收的鱼课名目中可见一斑，除鱼课钞银之征外，还有干鱼、鱼油、鱼腺胶、各色鱼鲊、鱼鲊椒料和香料等本色之征。时至清代后期，渔获物的冷藏保鲜渐行，尤其是冰厂渐多以后，原多只用于进贡皇家的冷藏法逐渐推广。清代末期，又从海外引进水产品装罐加工技术。另外，人们对非食用类的副产品也予以加工利用，做到物尽其用。一传统加工1．腌制、糟制腌糟鱼主要有鱼鲊，鱼鲊制作的历史十分悠久。制作鱼鲊及鱼酱等法早见于《齐民要术》，至宋代技艺益高。据载有玉版鲊（即鳇鱼鲊）、鲟鱼鲊、荷包鲊、银鱼鲊、蟹鲊等十余种。南人以鱼为鲊技艺极高，有“经十年而不坏者”。鱼鲊封藏时间越长，质量愈佳而愈为人珍爱。不同的加工方法制品不同，如饭鲊、裹鲊、荷叶鲊等。据周去非《岭外代答》卷六记载，上乘鲊品，选用何种原料，都有讲究，封藏方法和现在腌制咸菜极为相似。明清时期长江中下游一带均盛行鱼鲊制作，如湖广一带、安徽安庆地区及太湖流域均有生产。据史料记载，明代湖广一带还有专门从事鱼鲊加工的专业匠户——鲊户。湖广每年要向朝廷进贡各种鱼类加工特产如鲟鱼鲊、鳇鱼鲊、鲤鱼鲊、酱子鲊几小桶，估价银多少，加上桶柜物件、箍桶水竹、委官盘缠、鲊户盘缠银等共331两，递年详委首领官一员于先一年四月以里如法造办，侯次年带领“鲊户二名”进京朝贡[2]。可见湖广水乡此种鲊户不在少数，随同进京当差献技者当乃其中手艺最为娴熟之人。湖广地区自成化年间始进贡鱼鲊，其后鲊贡之征终明一代未稍宽，渔民负担愈来愈沉重，此在第二章及第八章均有述及，后者尤有详述，此不赘言。明清时期，鱼鲊制作工艺较前更趋精致。如太湖地区荷包鲊的制作，据民国《吴县志》卷51《物产二》转录《蔡宽夫时话》云：“吴中作鲊，多就溪池中莲叶包为之，后数日取食，比瓶中者气味特妙”。前志又载，“乡间取大鱼切作片，用米屑、荷叶三数重包之，谓之荷包”。但此法并不是直接在荷塘边制作。偶然也有用精肉作鲊者，直接在荷塘边用池中荷叶包裹，“数刻可供馐”；但因“荷叶性恶腻，多作能害荷”。史料记载中多见以红麴之类制作鱼鲊者多，如武昌地区之鱼鲊，其制法“以鱼为之，或拌以萝葡、或拌以红麴”[3]。又如安庆地区之鱼鲊“以红曲酿之，可生食”[4]。长江中下游地区制作鱼鲊，所用原料多采用鲟鳇鱼。这主要是因为鲟鳇鱼之骨松脆、肉质细嫩，最适于制鲊，故多被选用。清康熙吴县人沈朝初有《忆江南》一词云：“苏州好，密蜡拖油鲟骨鲊。”又如康熙十四年《安庆府志》卷5《物产》记载，“鳣鱼似龙，长丈余，大者千余斤。江东呼为鳇鱼，亦曰王鱼……可为鲊，骨松脆，皮亦肥美”；该地区之“货类”即出产之商品类中就有鱼鲊，“怀宁用鲟鳇、桐城用青鱼”。腌糟制鱼除上述制作工艺较复杂的鱼鲊外，还有较简单的直接用盐藏法防腐之腌鱼。盐藏法又可分为二种，一种为盐水渍法，即将鱼类浸渍于食盐水中，藉以防腐；另一种为盐渍法，即用食盐遍擦于鱼体，然后重重积叠于木桶等装盛器具中，盛器底面也撒布食盐。后一种方法保存时间较为长久。应用这二种方法所贮藏之鱼，鱼体中保持着相当之咸味。可以说，以盐藏法保存鱼货为应用最为普遍的方法之一，因其制作简单，使用方便。惟其保存时间不如鱼鲊长久，但鱼鲊保存必须密封，否则易变味。2．干制将鱼制作成鱼干以长期收藏是一种十分常见、应用普遍的传统加工方法，其制作历史已十分悠久。早在商周时代即有这种鱼类加工方法，干制之鱼称鱐，或称腊鱼、鱼腊。长江中下游地区各乡村至今仍多采用这种加工方法。干制法按干燥热源可分为晾制和薰制二种，“干制法者，或用日晒或用火焙，务使鱼体中之水分完全蒸散”；按是否先用盐渍又可分为素干和盐干二种，“其用淡水洗净后而干燥者曰素干品，鱼体用水煮熟，然后干燥者曰煮干品，经盐水一度之侵渍，再用淡水洗净而干燥者曰盐干品”[5]。将鱼体抹盐及干燥其所含之水分都是防止细菌的侵入而使鱼体腐败难食。晾制法：一般来说，在气温较高、阳光充足的夏秋季节多采用晾制法制作干鱼。因此，捕捞盛期在夏秋季节的各种鱼类也就多采用此法加工。晾制鱼干法在长江中下游地区均多用之，如湖广两湖平原、江西鄱阳湖平原、安徽沿江平原及长江三角洲太湖流域等地都有鱼干制作，只是规模大小不同、产量多少不一而已。明代湖广常德府“多干鱼。盐鱼日干，货于四方，颇以为珍。各县俱出，而沅江尤多”[6]，由此可知，其加工工艺乃先用盐涂抹，然后在太阳下曝晒至干。又如明代岳州府华容县加工干鱼，“商人烘曝，贸易遍江淮间”[7]，可见加工工艺既用烟熏，又用日晒。由此二例可知湖广岳州、常德二府干鱼加工产品数量之多。不单此二府，湖广其它府州肯定同样如此，如在湖北有大量中小型浅水湖，鱼利丰富的府州，其干鱼制作规模当较湖南岳州、常德等府州更甚。如武昌县“有白鱼，即阳鱎，肉白可为饼”[8]，即剔除鱼刺以后压制晾干成鱼饼者。在安庆宿松地区，“银鱼一种为吾邑特产，捕取后向日光晒晾干洁，用布袋装置。……此外若虾米一种亦所出甚多，虾米者取鲜虾蒸煮旋即晒干去甲存肉即谓之虾米”，其地制作银鱼干及虾米都是利用日光晾晒；“贩干鱼之商人先将鲜鱼收买”，然后“以盐水腌透，就日光晒干”[9]，营干鱼贩运之商人亦采用晾制法制作鱼干贩卖。太湖流域亦用日光晾晒银鱼干、鲚鱼干、螳螂子等。同治《苏州府志》卷20《物产》记载：“鮆鱼，出太湖，一名刀鱼，俗呼为刀鲚，又名湖鲚，别于江产也，出常熟海道者尤大，四五月取其子曝干名螳螂子；小者曰黄尾鮆，鱐之可致远；银鱼，出太湖，色白，无鳞，鱐之可致远”。所谓“鱐之”，即压制晒干。鱼卵又称鱼子，所谓螳螂子即取鲚鱼之子晒成干。又如《太湖备考》卷6《物产》记载：“鮆鱼，一名刀鱼，俗呼为刀鲚，又名湖鲚，别于江产也；一种小者名梅鲚，渔人鱐之以鬻”；“银鱼，鱐之可以致远”。两种所记大体类似，也就是说整个太湖流域基本上都是这种情形。日本人山本田芳1885年撰写的《清国水产辨鲜》中记载：“鲚鱼在江苏长江年产五百万斤，干鲚鱼年产约十五万斤运销各地”。沿海的川沙地区“制造鱼干，亦第用盐晒”，“堪供食品之需”[10]。晾制干鱼除上述先用食盐涂抹，然后利用日光晒干的盐干品外，也有不用盐抹而直接晒干者。据张耒《明道杂志》记载，早在宋时期，在汉阳武昌一带即有一种“淡鱼”，其法将数累千百之鱼剖开，不加盐，暴晒江岸之上，干后以物压作鱐载往江西出售。饶州、广信等地“尤重之”，“虽臭腐可恶而更以为佳”，“若饮食祭享，无淡鱼则非盛礼”。一船“淡鱼，其值数百千”。此虽为宋时情形，估计明清时期这种产品仍得流传。又如在安庆的宿松地区，“若鲚鱼、靠鱼亦系晾干贩卖，但无须用盐腌浸；鲚鱼、靠鱼之出以夏月为多，故朝出水而夕即晾干，每年贩运外出者亦称大宗”[11]。其制作鲚鱼干、靠鱼干即充分利用夏日的强烈日光照射而迅速蒸干鱼体水分，省却先用盐腌浸的一道工序，也使鱼干制品的品种更为丰富多样。薰制法：在气温较低的冬季和多雨水、空气湿润的春季，所捕捉的鱼类已无条件采用晾制法。在此情形下，人们便采用薰制法加工鱼干，即利用烟薰或火焙的方法将鱼体所含水分蒸干。如前述明代岳州府华容县加工干鱼，“商人烘曝”，其加工工艺便既用烟熏，又用日晒。薰制品与晾制品之风味完全不同，各地的薰制品又各有地方特色。不过，相比较而言，由于受条件的限制，利用人工烟薰或火焙的薰制法之规模要远远小于利用随处可采、随时都有的天然日光晾晒的晾制法，前者之产量也就远低于后者。然而，俗话说“物以稀为贵”，惟其产量较少，则更见其珍贵。3．副产品加工与利用除水产品食用加工外，人们也进行一些副产品的加工和利用，如提炼鱼油，加工鳔胶，用介壳类水产之甲壳肥田等。提炼鱼油以为燃灯之用古以有之，如前引明人之诗云，“八尺长竿一具罾，前船相唤后船应。得鱼换米兼沽酒，更取鱼油作夜灯”[12]。又如“黄鲴鱼及鲹鱼肠腹多脂，并可取肠以熬油为燃灯之用，称为鱼油”[13]。此即为渔民充分利用渔获物，就地取材加工副产品以供日用之需之例。人们在历史时期也很早利用鱼鳔加工鳔胶或鱼线胶。加工鳔胶之例如：鱼腹中鳔“可作胶，谓之大胶。唐张彦远云吴中鳔胶采章之用，盖古画家取此”[14]。可见，至迟在唐代，人们已知将鱼鳔加工成鳔胶制作“采章”，即类似现代的印章，画家即有用这种鳔胶采章者。前文涉及渔业经济各章中曾论及各地区征收鱼课中大都有鱼线胶之征，可见在长江中下游地区将鱼鳔加工成鱼线胶极为普遍，政府将其定为一种额征课税，且大多征收本色。万历《大明会典》中明确记载官方征收鱼线胶乃为造船之用，即做为一种粘合剂。前文述及虾米之制作乃将生虾蒸煮晒干后去甲而成，对其所剥下之虾甲，人们也予以回收利用，“凡干虾所去之甲并可买作粪田之用，虾甲亦名虾糠”[15]。虾蟹等水产之壳甲中富含磷元素，因此，可将其甲壳碾碎后用于田地中施肥，是一种很好的磷肥。即使是腌鱼后所剩之盐水，人们也能做到废物利用，如“腌鱼之水谓之滴卤，可助烹调，并可以供制豆货食品之用”[16]。更何况在明清二代，食盐均极为珍贵，官方对食盐征税极重，人们就更舍不得轻易丢弃尚可进一步利用的滴卤之水了。[1]丛子明、李挺主编《中国渔业史》，中国科学技术出版社1993年出版。[2]万历《湖广总志》卷21《贡赋志一》。[3]光绪《武昌县志》卷3《物产》。[4]康熙十四年《安庆府志》卷5《物产》。[5]民国《宝山县再续志》卷6《实业志·渔业》。[6]嘉靖《常德府志》卷8《食货志·物产》。[7]隆庆《岳州府志》卷11《食货考》。[8]光绪《武昌县志》卷3《物产》。[9]民国《宿松县志》卷18《实业志·渔业》。[10]民国《川沙县志》卷5《实业志·渔业及林业》。[11]民国《宿松县志》卷18《实业志·渔业》。[12]（明）唐之淳《唐愚士集》卷1《淮上渔者》。四库1236－528（前为册序，后为页序，下同。）[13]民国《宿松县志》卷18《实业志·渔业》。[14]同治《苏州府志》卷20《物产》。[15]民国《宿松县志》卷18《实业志·渔业》。[16]民国《宿松县志》卷18《实业志·渔业》。二冷藏与装罐1．冷藏冷藏即冰藏，冰藏法最为简单，即将鲜鱼埋藏于天然冰或人造冰中，用以保存鱼类短时间之鲜度。用冰藏法使鱼类保鲜的技术应用很早，但由于贮冰技术较复杂，在较长时期内其规模都受到很大的限制，冰鲜鱼大都限于奴隶主、贵族享用，或为进贡皇家的贡品，而较少应用于大规模的渔业生产。明清时期已出现较大规模的专业冰厂。明王鏊所修《正德姑苏志》中有“三伏市上卖凉冰”之语，可见苏州在明朝已有专业冰厂。清沈德潜所修《元和县志》记载：“冰窨在葑门外，设窨二十四座……每遇严寒，戽水蓄于荡田。冰既坚，贮之于窨，盛夏需以护鱼鲜，并以涤暑”。尤悼所作《冰窨歌》云，“葑溪门外二十四，年年特为海鲜置”，其诗进一步说明该专业冰厂主要是为海洋渔业保鲜兴办的。康熙二十三年《江南通志》记载：松江府“每夏初，贾人驾巨舟，群百呼噪网取”黄鱼，都是“先于苏州冰厂市冰以待”。清时，沿海一带食用冰鲜黄鱼已成一种习尚和爱好。清康熙吴县人沈朝初《忆江南》一词中就描写了食冰鲜的盛况：“苏州好，夏日食冰鲜，石首带黄荷叶裹，鲥鱼似雪柳条穿，到处接鲜船。”小船插上三角形红旗，鸣锣集市，曰贩冰鲜，吴俗最尚此鱼，每尝新时，不惜重价，故有典帐买黄鱼的谚语。同治《苏州府志》卷20《物产》记载，吴地有谚云“楝子花开石首来，笥中被絮舞三台”，言典卖冬具以买鱼也。[1]明清规模巨大的鲥贡，也是用冰长途护运的。为此，在南京燕子矶建有皇家专备冰窖和鱼厂。陆路运输，按15公里一站，由3000余匹驿骑接力飞奔传递，自长江边至北京1250余公里，限22个（44小时）时辰送达。保鲜的办法是逐尾用铅匣盛装，中间填以冰，泼上浓油密封，再以箬叶遮护。水路，则由快船日夜兼程沿运河北上，船上载冰护航，沿途并设有冰库，源源不断补充冰块，保证贡品到达京城还很新鲜。明清时期虽已出现较大规模的专业冰厂，但在清代后期以前，其在渔业生产上的应用仍不普遍。专业冰厂仍未大规模普遍兴建，冰鲜鱼因成本较高、数量少而价格昂贵，上述吴地典卖冬具以买黄鱼即为一证。又如同治《苏州府志》卷20《物产》记载：“石首鱼，俗名大黄鱼。今惟出海中，味绝珍，夏初则至，吴人以楝花时为候。此时已渐热，鱼多肉败气臭，吴人既习惯视之，故有忍臭啖石首之讥。二十年来沿海人家始藏冰，悉收冰养鱼遂不败”。可见，在清道光以前，沿海藏冰养鱼者尚少；至咸丰、同治年间，渔获物冰藏保鲜法始渐盛。自此之后，冰厂之设渐多，地域亦逐渐推广普及。民国《川沙县志》卷5《实业志·渔业及林业》的一段记载清楚地反映了这一变化过程，该志云：“所获海鲜，近年均用冰制，以便运往远埠……。冰厂，夏获鱼鲜，须用冰制。向因购自上海，殊形不便。自清宣统元年，周兰村等集股，在八团北一甲白龙港南，租地建造冰厂一座。年来销路日广，在横沙各渔船，多向购用，获利颇丰。民国四年，复有人集资设厂，以谋扩张营业。十一年九月，邑人家曾等，又在八团南三甲海滩，股设冰厂，呈准县知事严森出示保护。”从这一段史料可以得出如下几点结论，其一，清代后期，沿海地区夏季的海洋渔业生产之渔获物已大都采用冰镇保鲜；其二，在清宣统元年以前，沿海的川沙及其它地区用冰以藏鱼大都尚须向沪镇上海采购；其三，自清宣统元年以后，沿海各地陆续集资建造冰厂，无须再购自上海，且其营业规模呈扩大趋势，冰厂之治理亦日益严密。以上即为水产品冰镇保鲜的大致发展过程，总之，时至清代后期，冰藏保鲜才在渔业生产上得到大规模应用。2．装罐水产品罐装加工法之应用较以上各种加工方式都要晚，可以说是一种“泊来品”，即为海外引进之加工工艺。晚至清代后期，水产品之装罐加工仍尚少，如沿海的川沙地区“制造鱼干，亦第用盐晒，并无装罐，堪供食品之需”[2]。但其究竟随着国门之开而逐渐走进国人的生活，据民国《宝山县再续志》卷6《实业志·渔业》记载，“罐诘贮藏之法甚多，适用于国人嗜好之鱼类罐诘约有三种”；其一为水渍制，即将生鱼处理适当后装入罐中，注入清水密封、加热而制；其二为调味制，其法将渔获物加以酱油、白糖、香料等，先行煮熟后装罐，加热杀菌而成；其三为薰炙制，其法将鱼类先行适当之调理，再经油炙及薰烟工作，然后封罐制成。用第一种方法制作的鱼罐头可用作庖厨中烹调的原料，用后面两种方法制成的成品可供家庭行旅随时取食，毋须再行调味。[1]参考丛子明、李挺主编《中国渔业史》，第67页。[2]民国《川沙县志》卷5《实业志·渔业及林业》。三饮馔加工水产品的饮馔加工历史几乎同人类史一样悠久，从有渔猎生产以来，其饮食即包括水产品饮馔加工。水产品饮馔加工的一般方法，早已为人们普遍把握。如苏轼《物类相感志》记载，薄荷去鱼腥，煮鱼羹临熟入川椒多能去鱼腥，用枳实或凤仙花子煮鱼则骨软等。又如河豚味极美，但有剧毒，宋代时吴人已把握了一整套河豚的加工方法，对其何部分及何时所捕最毒了如指掌。孔平仲《续世说》、张耒《明道杂志》、胡仔《苕溪渔隐丛话》等书对此多有记载，如吃河豚的当天不能进服汤药，因河豚与中药乌头、附子相忌。如已中毒，解毒之法有催吐和药解。催吐系“亟饮秽物”，药解以龙脑水或至宝丹或橄榄，亦可炒槐花与干燕支（胭脂）等捣成粉末，用水调灌。饮馔加工可分风味鱼品和名特优产品。相对而言，太湖地区的水产饮馔加工工艺较其它地区更为精致，“吴地产鱼，吴人善治食品，其来久矣”[1]。民国《吴县志》卷51《物产二》转引（隋）《大业杂记》云，吴人作鲈鱼干鲙法，“五六月海中取此鱼，缕切晒干，盛以瓷瓶，密封泥。欲食开取，以新布裹大盆盛井底，浸久出布，洒却水，则敷然散著盘上”；又有以鲤鱼为原料所作者，其法亦“出太湖，纯以鲤醙为之；一瓶用鱼四五百头，味过鲟鳇”。又如作水晶鲙之法，“以赤尾鲤净洗去涎，用新水慢火熬浓，去鳞滓，待冷即缕切之，沃以五辛”[2]。可见，各种鱼鲙的制作从原料的挑选、火候的把握到佐料的调放都有一系列较复杂的加工工序。饮馔加工在都市中尤为讲究，如北宋汴京（即今开封）有因“南人不服北食”而开的南食店。一部分“南人”通晓南馔制作，如叶梦得《避暑录话》卷下记载，梅圣俞家中的老婢能制作以鲫鱼为主要原料的南馔生鱼片便是一例。又据周去非《岭外代答》卷六、赵彦卫《云麓漫钞》卷五等书记载，当时的名特优产品有用活鲟鱼唇割下制作的“鱼魂”；以河豚腹内腴白制作的“西施乳”；以及钱塘门外宋五嫂以菰为羹、以鲤鲫为鲙的“金羹玉鲙”等。以上所述均为明清以前即有的饮馔加工方法，毫无疑问，其加工工艺必代经流传并更趋精致。上引民国时期太湖地区的方志对其饮馔加工方式仍有具体记载即为明证。明人文集中亦有鱼类饮馔加工的具体记载，“吴人制鲈鱼鲊、鰿子腊，风味甚美，所称金虀玉鲙也。鲈鱼肉甚白，杂以香葇花叶，紫绿相间，以回回豆子、一息泥、香杏腻坌之，实珍品也。鰿子鱼腊亦然。回回豆子细如榛子肉，味甚美。一息泥如地椒，回回香料也。香杏腻一名八丹杏仁，元人《饮膳正要》多用此料。鰿子鱼今京师名鮆鰶鱼”[3]。可见其时鰿子腊这一名馔已从太湖地区传至京师，且另有别名。诗文歌赋中更多有提及者，如其一云：“日高湖冰解作块，水落旧痕出洲背。渔翁招摇沉网罟，上客游观缓裘带。跃青跳白举数尾，鲂鲤不言羊豕脍。取物还存爱物仁，半释况乃兼细碎。玉花行看登翠盘，素鬐早已扬清濑”；其二云：“平湖如席洲若块，渔子击水惊鱼背。一网数鳞如拾芥，骈头贯□相萦带。饔人挥刀飞雪花，座客停餐谈玉脍”[4]。清代的专门书籍如《随园食单》中记载了江浙一带烹调加工的菜肴，其中有石发、酱石花、石花糕、鱼翅、刀鱼、鲥鱼等多种水产珍品。除上述各种名特优产品外，亦有鱼杂之类风味产品，“凡腌干鱼者必先将鲜鱼剖开，去其腹内之肠肚各件谓之鱼杂，滨湖产鱼之地多取鱼杂调煮佐膳，称美味焉”[5]。明清时期，虾蟹等类水产的食用加工种类也甚多。蟹类有酱蟹、糟蟹、醉蟹等，加工的秘诀有所谓“雌不犯雄，雄不犯雌”、“酒不犯酱，酱不犯酒”、“蟹必全活，螯足无伤”等。虾类加工有醉虾、虾松、虾米粉等。综上所述，由于明代官方对渔业的重视，渔业生产大为发展。明清时期长江中下游地区的水产加工业颇为发达，水产加工工艺趋于多样化、精致化。水产加工方式多种多样，加工数量巨大，加工质量优良，饮馔加工工艺更是丰富多彩、精湛多样。这从官府征收的鱼课名目中可见一斑，除鱼课钞银之征外，还有干鱼、鱼油、鱼腺胶、各色鱼鲊、鱼鲊椒料和香料等本色之征。传统加工方法有腌制、糟制鱼鲊，曝晒、晾制、薰制鱼干等。时至清代后期，渔获物的冷藏保鲜渐行，尤其是冰厂渐多以后，以前难以普及，多用于皇家进贡等的冷藏保鲜技术逐渐推广，清代后期尤为突出。清代末期，又从海外引进水产品装罐加工技术，罐装加工数量也迅速上升。此外，人们对各类副产品也予以加工利用，做到物尽其用，如提炼鱼油，加工鳔胶，用介壳类水产之甲壳肥田等。[1]民国《吴县志》卷51《物产二》。[2]乾隆《长洲县志》卷17《物产》。[3]（明）杨慎《升庵集》卷69《金虀玉脍》。四库1270－682。[4]（明）孙承恩《文简集》卷21《腊月同霍渭厓诸公乌龙潭观打鱼用坡翁韵二首》。四库1271－264。[5]民国《宿松县志》卷18《实业志·渔业》。第二节水产商贸关于中国历史时期的水产商贸这一领域，以往学者涉及相对较少，除渔业通史著作中的相关篇节有所论及外[1]，专文论述者就笔者管见所及有张剑光先生的《唐代渔业生产的发展及其商品化问题》[2]、日本中村治兵卫先生的《唐朝的渔业政策和鱼类的流通》[3]，专文论及明清时期水产贸易者则少见。事实上，明清时期长江中下游地区各河湖水域的水产贸易较为兴盛，无论是鲜鱼贸易还是加工产品的运销都颇为发达。本节拟对这一问题进行探讨。一鲜鱼商贸明清时期，长江中下游地区各河湖水域产鱼地的鲜鱼货贸颇为发达，在明代前期渔业极为兴盛时期尤为如此。从其销售形式及交易规模来看，长江中下游地区的鲜鱼贸易可以分为零星售卖与商人转贩两种不同类型，以下分类叙述。1．零星交易在春夏非集中捕捞时期，均为各渔户单独生产所得，渔获产量不大，渔获物较少。因此，零星售卖是该时期鲜鱼货贸的较主要形式，由商人转贩者少。秋冬集中生产时期，除商人批量转贩外，零星交易的形式也仍然存在。从贸易额来看，零星交易额远低于商人大宗转贩的批量经营。但零星的鲜鱼贸易几乎全年都有，江滨水浒交通便利之地都有大小不等的鱼市、水市。专以打鱼为生的渔民大多一年四季，不论早晚朝夕都在进行生产。渔民四时放舟于五湖风浪之中，以船为家、以水为田，有诗为证：“大儿已长当门户，小儿十岁能摇橹。妇人终日坐篷窗，补却鱼网缝衣裳。衣食宁论厚与薄，人生无如生处乐”[4]。相关诗文可谓不胜枚举。从地域而言，明清时期的鲜鱼商贸以湖广地区的江汉平原和洞庭湖平原的湖区及太湖流域最为繁盛。李东阳《怀麓堂集》卷3《捕鱼图歌》诗云：“江花夹岸江水深，此时尺鱼如寸金。……家家卖鱼向江浦，大船小船不知数”。出身长沙的李东阳对故乡楚地的渔业生产自是十分熟悉的，其所描述的江浦鱼市盛况当为写实之言。又有何景明《大复集》卷11《津市打鱼歌》诗云：“大船峨峨系江岸，鲇鲂鱍鱍收百万。小船取速不取多，往来抛网如掷梭。野人无船住水浒，织竹为梁数如罟。夜来水长没沙背，津市家家有鱼卖。”其所反映的亦是渔业生产和销售之盛况。其它地区的鲜鱼贸易规模也颇为可观，如太湖流域的大型六桅罛船在“船尾系三板小船，入市鬻鱼乘以往返”[5]。渔民是零星贸易的直接参预者――卖主，或者随捕随卖，或者早晚趁市出售。

过渡金属催化剂的研究论文

1 Zhu, Fangming, Huang Qigu, Lin Shangan, Syntheses of Multi-Stereoblock Polybutene-1 Using Novel Mono-Cyclopentadienyltitanium and Modified Methylaluminoxane Catalysts, J. Polym. Sci. Prat A:Chem. 1999, 37: 4497, SCI收录(收录号: 08241404).2 Zhu Fangming, Fang Yutang, Lin Shangan, Synthesis and Characterization of Elastoplastic Poly(styrene-co-ethylene) Using Novel Mono((5-cyclopentadienta-dienyl) titanium and Modified Methylaluminoxane Catalysts, J. Appl. Polym. Sci., 1999, 37: 4497, SCI收录.3 Zhu Fangming, Wu Qing, Fang Yutang, Wang Qunfang, Lin Shangan, Synthesis of Syndiotactic Polystyrene/Atactic Polypropene Block Copolymer in the Presence of Half-sandwich Titanocene Catalysts, Chemical Research in Chinese Universities, 2000, (1): 83, SCI收录(收录号: 08508478).4 Zhu Fangming, Wang Qunfang, Fang Yutang, Lin Shangan, Synthesis of Syndiotactic Polystyrene with Novel Titanocene Catalysts Activated by Modified Methylaluminoxane, Chinese Chem. Lett., 1999, (2): 171, SCI收录(收录号: 07793511).5 Zhu Fangming, Fang Yutang, Chen Hanbin, Lin Shangan, Synthesis and Characterization of Branched Polyethylene by Ethylene Homopolymerization with Mono-Titanocene and Modified Methylaluminoxane Catalysts, Macromolecules, 2000, 33 (14) 5006, SCI收录(收录号: 08823108).6 Zhu Fangming, Huang Yun, Yang Yijia, Lin Shangan, Branched Polyethylene Prepared by In-situ Copolymerization of Ethylene Using Mono-Titanocene and Modified Methyl-aluminoxane Catalyst, J. Polym. Sci. Prat A: Chem. 2000, 38(23): 4258, SCI收录.7 Zhu Fangming, Wang Qunfang, Wu Qing, Fang Yutang, Li Huaming, Lin Shangan, Novel Mono-Titanocene and Methylaluminoxane Catalyst for Syndiospecific Polymerization of Styrene, J. Appl. Polym. Sci. 2001, 79: 1243, SCI收录.8 Zhu Fangming, Yang Yijia, Huang Yun, Lin Shangan, Copolymerization of Ethylene and Butylene-1 with Monotitanocene/Methylaluminoxane Catalyst, Macromol. Chem. Phys. 2001, 202(2):, SCI收录.9 祝方明, 林尚安, 茂钛催化剂的苯乙烯间规聚合, 高等学校化学学报, 1997, (12): 2065, SCI收录(收录号: 06371422).10 祝方明, 林尚安, 茂钛催化剂间规聚苯乙烯-b-聚丙烯嵌段共聚物合成及产物分离与表征, 高分子学报, 1997, (4): 祝方明, 林尚安, 周文乐, 涂建军, 陈德铨, 新型茂钛催化剂的分子设计与苯乙烯间规聚合, 高等学校化学学报, 1998, (11): 1844, SCI收录(收录号: 07399574).12 祝方明, 方玉堂, 王群芳, 林尚安, 茂钛化合物/MAO/AlR3均相催化体系合成sPS与aPP的研究, 高分子学报, 1998, (4): 祝方明, 林尚安, 单茂钛催化剂的丙烯无规聚合反应及动力学研究, 高分子学报, 1998, (1): 83, SCI收录(收录号: 07145681).14 祝方明, 方玉堂, 王群芳, 黄东东, 林尚安, 五甲基茂基三苄氧基钛/MAO合成间规聚苯乙烯, 中山大学学报(自然科学版), 1998, (5): 43, EI收录.15 祝方明, 黄启谷, 伍?青, 林尚安, 新型单茂钛/改性甲基铝氧烷催化剂合成立构多嵌段聚丁烯-1, 高等学校化学学报, 1999, (7): 1156, SCI收录(收录号: 07902561).16 祝方明, 林尚安, 新型茂钛高活性催化剂合成高分子量的间规聚苯乙烯, 高分子材料科学与工程, 1999, (6): 祝方明, 贾虹, 单茂钛催化剂用于烯烃配位聚合及共聚合, 石油化工, 1999, (6): 祝方明, 王群芳, 林尚安, 涂建军, 周文乐, 陈德铨, 新型Cp*Ti(OC6H4OCH3)3/ MAO催化剂合成高相对分子质量间规聚苯乙烯, 石油化工, 1999, (4): 祝方明, 王群芳, 方玉堂, 茂钛催化剂的分子设计与苯乙烯间规聚合研究 Ⅰ.单茂钛催化体系设计与苯乙烯间规聚合, 中山大学学报(自然科学版), 1999, (2): 祝方明, 王群芳, 方玉堂, 茂钛催化剂的分子设计与苯乙烯间规聚合研究 Ⅱ.苯乙烯间规聚合反应动力学及聚合机理, 中山大学学报(自然科学版), 1999, (4): 祝方明, 方玉堂, 陈汉斌, 林尚安, 新型单茂钛催化剂乙烯均聚反应合成支化聚乙烯, 高等学校化学学报, 2000, 21(10): 1607, SCI收录(收录号: 09077021).22 祝方明, 贾虹, 徐卫, 刘新星, 林尚安, 新型后过渡金属催化剂合成支化聚乙烯, 中国学术期刊文摘, 2001, (4): 祝方明, 贾虹, 王群芳, 林尚安单茂钛/MAO催化剂合成间规聚苯乙烯聚合介质的影响, 中山大学学报(自然科学版), 2001, (2): 方玉堂, 祝方明, 单异氰酸酯活性聚合研究进展, 合成树脂与塑料, 1998, 15(3): 李海鹏, 祝方明, 间规聚苯乙烯的非等温结晶及其动力学, 应用化学, 1999, (2): 黎华明, 祝方明, N-苯基马来酰亚胺与环己烯共聚物的制备与表征, 高分子学报, 2000, (1):113, SCI收录.27 刘新星, 祝方明, 新型配位聚合催化剂生产线性低密度聚乙烯进展, 塑料, 2000, (5), 方玉堂, 祝方明, 林尚安, 新型单茂钛催化剂的支化聚乙烯研究, 石油化工, 2000, 29(12): 徐卫, 祝方明, 新型高活性铁、钴催化剂, 合成树脂与塑料, 2000, 17(6): 方玉堂, 祝方明, 王群芳, 林尚安, 单茂钛催化剂的苯乙烯间规聚合和乙烯聚合的比较, 高分子学报, 2000, (1): 41, SCI收录(收录号: 08443662).31 黄启谷, 祝方明, 伍?青, 林尚安, 茂钛催化剂聚1-丁烯的合成, 高分子学报, 2000, (4): 489, SCI收录(收录号: 08952766).32 方玉堂, 祝方明, 林尚安, 新型五甲基茂基三苄氧基钛/甲基铝氧烷催化剂合成苯乙烯-乙烯共聚物及其表征, 高分子学报, 2000, (1): 74, SCI收录(收录号: 08443669).33 陈蕊, 伍青, 祝方明, 林尚安, 茂钛化合物/改性MAO催化剂制备聚丙烯-b-间规聚苯乙烯嵌段共聚物, 高等学校化学学报, 2000, 21(10), 1593, SCI收录(收录号: 09077018).34 黄启谷, 祝方明, 伍?青, 林尚安, 茂钛催化剂苯乙烯/1-丁烯嵌段共聚物的合成与表征, 高分子学报,, 2000, (5): 649, SCI收录(收录号: 009077278).35 黄启谷, 祝方明, 伍?青, 林尚安, 茂金属催化聚合的聚1-丁烯的结构表征, 高分子学报, 2001, (1): 黄东东, 祝方明, 林尚安, 新型茂钛催化剂苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物的合成研究, 功能高分子学报, 2001, (1): 黄东东, 祝方明, 林尚安, 新型茂钛催化剂苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物的结构表征功能高分子学报, 2001, (1): 黎华明, 祝方明, 刘金成, 林尚安, 磺化间规聚苯乙烯和间规聚苯乙烯的非等温结晶动力学, 高分子学报, 2001, (1): Huang Qigu, Zhu Fangming, Wu, Qing, Lin Shangan, The Synthesis of High Molecular Weight Polybutene-1 Catalyzed by CpTi(OBz)3/MAO, Polym Inst, 2001 50: 45, SCI收录.40 Li Huaming Liu Jincheng, Zhu Fangming, Lin Shangan, Synthesis and Physical Properties of Sulfonated Syndiotactic Polystyrene Ionomers, Polym. Inst., 2001 50: 1126, SCI收录.41 王进, 祝方明, 刘金成, 林尚安, 磺化间规聚苯乙烯的表征, 高分子学报, 2001, (2):42 Wang Jin, Zhu Fangming, Liu Jincheng, Lin Shangan, Study on Lightly Sulfonated Syndiotactic Polystyrene Ionomer. Chinese Journal of Polymer Science, 2001, (1): SCI收录.43 王进, 祝方明, 刘金成, 林尚安, sPS/PET/SsPS共混体系的研究, 功能高分子学报, 2001, (1): 23.

过渡金属做催化剂原因

因为过度金属有d轨道电子,或者有空的d轨道,

在化学反应中可以提供空轨道充当亲电试剂,

或者提供孤对电子充当亲核试剂,

形成中间产物,降低反应活化能,

促进反应进行.

过渡金属催化剂特点

①过渡金属氧化物中的金属阳离子的d电子层容易失去电子或夺取电子,具有较强的氧化还原性能。

②过渡金属氧化物具有半导体性质。

③过渡金属氧化物中金属离子的内层价轨道与外来轨道可以发生劈裂。

④过渡金属氧化物与过渡金属都可作为氧化还原反应催化剂,而前者由于其耐热性、抗毒性强,而且具有光敏、热敏、杂质敏感性,更有利于催化剂性能调变,因此应用更加广泛。

以上就是关于过渡金属能做催化剂的原因以及过渡金属催化剂的特点的介绍，想要了解更多关于催化剂的相关内容，请查看催化剂及助剂专业资料。

过渡金属催化剂或是生命起源的关键要解释生命如何在地球上出现这个悬而未决的大问题，就像是回答先有鸡还是先有蛋的悖论：诸如氨基酸和核苷酸这样的基本生化物质，是如何在生物催化剂（蛋白质或核酶）出现之前而完成其构造的？在最新一期《生物学通报》上，科学家发表论文指出，或是第三种类型的催化剂启动了深海热泉中的新陈代谢以及生命。根据美国乔治梅森大学的哈罗德·莫洛维兹和维加亚萨拉斯·斯里尼瓦桑及圣达菲研究所的埃里克·史密斯提出的模型，包含过渡金属元素（铁、铜、镍等）和配体（小有机分子）的分子结构，可以催化基本生化物质（单体）的合成。单体是更加复杂的分子的基本构造模块，最终导致了生命的起源。莫洛维兹表示，在过去的50年里，生命起源理论研究中一直存在着一个大问题，那就是“你需要大蛋白分子作为催化剂来形成单体，但你又需要单体来制作催化剂”。对此问题，莫洛维兹提出的解释是，可从这些小的金属配体催化剂入手，从而制造出用以形成大蛋白催化剂的单体。过渡金属原子作为金属配体复合物的核心，必定被其他配体包围着。莫洛维兹和他的同事提出，深海热泉中简单的过渡金属配体复合物可催化产生更复杂分子的反应。之后，这些日益复杂的分子在效率越来越高的过渡金属配体复合物催化剂中扮演着配体的角色。渐渐地就累积起了新陈代谢的基本分子成分，并自我组织起奠定生命基础的化学反应网络。莫洛维兹说：“我们曾经认为，如果我们了解了碳、氢、氮、氧、磷、硫在做什么，我们就理解了生物学。但是，我们现在发现，还有一些其他罕见的元素——过渡金属在生物学中也是必需的，因此，我们必须要问，它们在生命起源中又发挥了怎样的作用？”莫洛维兹目前正在列出构成了地球上大部分生物质的元素清单。研究人员指出，生命形式的出现是过渡金属和配体场论独特性的自然结果，该理论描述了配体复合物的特性。莫洛维兹说：“这种思想发端于对元素周期表的研究。我们强烈地感到，除非你能看到生命是如何以某种化学方式出现的，否则你永远无法真正地解决这个问题。”莫洛维兹和他的同事们正准备用实验方法来测试以不同配体制成的过渡金属配体复合物的催化性能。配体已知会和过渡金属紧密结合，包括在三羧酸循环过程（许多微生物所必需的一系列生化反应）中产生的分子。莫偌维兹表示，他们认为生命始于三羧酸循环，同时有证据显示，在深海热泉的环境中有循环的中间物质形成。科学家计划用这些中间物质分子与不同的过渡金属混合，将它们加热到不同温度并维持相应的一段时间，然后检查会有何种催化剂产生。这类实验有望帮助了解在奠定生命基础时，究竟发生了何种催化反应。该假说还提出了生命的出现也许不止一次。研究人员表示，生命也许有多次起源，如果能在宇宙其他地方发现生命，这些生命和人类生命也许非常相似，因为它们与人类都是基于相同的过渡金属和配体。这还只是个猜想，不过这或许会成为生命起源研究的核心观点。

纳米催化剂研究论文

作为一种“尊贵”的象征，黄金在历史长河中一直以其化学惰性示人。但纳米尺寸的金颗粒与二氧化钛相结合后却性情大变，成了促进多种催化反应的高级主攻手。科学界普遍认为金与二氧化钛的界面是起到了关键作用的活性中心，但一直以来，研究人员未曾看到过真实催化过程中其活性界面原子级别的动态演变，因而无法进一步对其界面的活性进行精准调控。

打开这个催化反应“黑匣子”，看清楚催化过程如何发生是科学界长久以来的梦想。经过近五年的研究，浙江大学电子显微镜中心张泽院士团队的王勇教授联合中科院上海高等研究院高嶷研究员、丹麦科技大学Wagner教授和Hansen博士等团队，在环境透射电子显微镜中，首次在原子尺度下一氧化碳催化氧化过程中观察到催化剂界面活性位点的可逆变化，并据此实现了界面活性位点的原子级别原位调控。这项成果对今后设计更好的环境催化剂、高效稳定地处理污染气体具有重要意义。

这项研究北京时间2021年1月29日，被国际顶级期刊《科学》在线刊登，这是该团队继2020年1月24日之后第二次在《科学》杂志上发表原位催化方向的学术论文。

电镜底下现原形，

打开催化“机关”

负载在二氧化钛表面的金颗粒是将一氧化碳转化为二氧化碳的重要催化剂，也是工业催化研究中的常见组合。

浙大团队依托其擅长的原位环境电子显微学技术开展催化反应研究，在原子层面清楚地看到了整个催化过程。这个纳米催化剂长什么样呢？王勇介绍，金颗粒像一个磁体，牢固地贴在由二氧化钛制成的底座上。

科研人员首次发现两大现象：一是看到一氧化碳催化氧化时二氧化钛表面的金颗粒发生面内（外延）转动（约），首次通过可视化实验直观证实了界面是活性中心。二是从催化反应环境回到氧气环境时，金颗粒又神奇的转回到原来的位置。

侧视视角观察金在二氧化钛表面的转动

这个过程就像武侠剧中，通过旋转机关打开隐避门一般，金属颗粒通过转动合适角度后可增加界面活性位点数量，从而提高催化效率。

看清“黑匣子”的难度在哪里？袁文涛介绍，高质量样品的制备、观察角度的选择、电子束的干扰都会影响实验的顺利开展。正如审稿人所说：“目前已有一系列工作报道纳米颗粒在不同气氛环境下发生可逆的结构变化，但在原子层次获取他们的结构演变细节仍是一个巨大的挑战。”

“要完成这个实验，需要制备原子级别平整的金-氧化钛界面。”王勇说，这样才能实现金颗粒的可控转动。此外，找准观察角度非常重要，一方面是能够看清晶格的排布，另一方是能够更好地描述现象。“一开始我们从侧面去观察，（对非本专业人来说）旋转不是很明显，开始审稿人不太相信，后来我们重新设计实验从顶上往下俯视，角度稍有一点变化，都能看得一清二楚。”审稿人肯定说：“所有这些都是利用原位电镜完成，他们把侧视图和俯视图观察到的信息关联起来，这真了不起。”

俯视视角观察金在二氧化钛表面的转动

还原事实真相，四两拨千斤

浙大科研团队这次看到的催化剂转动，一度被人们认为是不可能发生的现象，正如其中一个审稿人曾提到“整个颗粒的转动是难以置信的”。

这是因为金颗粒和二氧化钛结合在一起时形成了化学键，“焊接”非常牢固（有外延关系），即便是被高能量的电子束轰击也都岿然不动。

张泽解释，一样东西的存在要保持能量的最低状态，不同的环境中，物体所需最低能量也是不同的。这就好比，在低海拔地区需要100摄氏度才会沸腾的水，到了高海拔地区可能90摄氏度就沸腾了。

如何打破化合键的“定力”，让它动起来从而实现对界面的操控？

王勇说，用“蛮力”是行不通的。“这就需要用巧劲。氧气通入后喜欢吸附在金-二氧化钛界面处，可以把金颗粒‘托起来’。”王勇说，我们和高嶷理论团队密切合作，结合一系列理论计算发现当实验中把一氧化碳通入与氧气发生催化反应，本质上是消耗了部分界面氧，“桩托”就不稳定了，这样四两拨千斤地把原来需要很大力气才能推动的金颗粒转动了；当我们停止通一氧化碳时，界面氧得到补充，金颗粒又转回原位了。

“这是非常有意思的发现，催化剂颗粒在反应前和反应后都处于同一位置，但在反应的过程中转动了一定的角度，如果没有原子尺度的原位实验观察是不可能发现这个现象的。”张泽院士说。

前沿与应用，科研两条腿走路

对科学家而言发现一个现象，理解其中的规律后，更重要的是利用得到的规律改造现实世界。

在实验中，浙大研究者发现当实验温度达到500摄氏度时，不同气氛环境下金颗粒可在两个角度间可逆转动而形成两种界面结构，如果在催化性能好的那个结构时把温度降下来，比如说降到室温，就可以“锁定”这个界面结构，在低温催化反应时展现优异的催化效率。王勇说：“这一发现为未来催化剂的设计提供了新思路，开拓了新的视野。而且，别的材料、别的反应的调控也可以从这个角度去思考。”

利用温度和气氛调控金-二氧化钛界面结构

与此同时，金颗粒二氧化钛催化剂对于消除一氧化碳、防止中毒和保护环境具有积极作用，这将为研发更廉价高效、安全稳定的催化剂打开一扇新窗户。

张泽院士在接受采访时说：“科学研究要‘两条腿走路’，一条走到世界前沿，发现新现象，找到新规律；另一条应服务国民经济发展，期望我们的科学发现能助力高效稳定催化剂的研发，这样才能为国解忧，为民造福。”

论文的第一单位为浙江大学，浙大材料科学与工程学院袁文涛博士为第一作者，中国科学院上海高等研究院朱倍恩博士、浙大材料学院博士生方珂为共同第一作者；浙江大学材料科学与工程学院、浙大电镜中心王勇教授为通讯作者，高嶷研究员、Wagner教授、Hansen博士为共同通讯作者，浙大团队学术带头人张泽院士对此工作给予了重要指导和支持。此外，杨杭生教授、博士生李小艳和欧阳参与了该工作。

该工作得到了国家自然科学基金委、浙江省自然科学基金、教育部、中科院青促会、国家超级计算广州中心、上海超算中心、中国博士后基金、硅材料国家重点实验室的共同资助和支持。

纳米光催化技术在大气污染治理中的应用论文

在学习和工作中，大家都跟论文打过交道吧，论文是学术界进行成果交流的工具。如何写一篇有思想、有文采的论文呢？下面是我整理的纳米光催化技术在大气污染治理中的应用论文，欢迎大家分享。

摘要：现如今，环境污染问题已成为全球性的问题，加大环境保护力度，促进环境与经济的协调发展是世界经济发展的主要手段。大气污染作为环境污染中的一种，加大大气污染的治理力度，缓解温室效应给社会发展带来的难题，有利于实现和谐社会的建设。基于此，文章主要对纳米光催化技术进行了分析，并对其在大气污染治理中的应用进行了研究，以供相关人士参考。

关键词：纳米光催化技术；大气污染；治理应用

纳米光催化技术在大气污染中的应用，可以提高大气污染的治理水平。由于纳米光催化技术的光敏效果较好，容易达到其反应条件，效率高，对环境及人体具有无害的特点，所以，纳米光催化技术已成为当前社会最先进的空气净化技术。对纳米光催化技术进行分析与研究，充分了解其在大气污染治理中的应用，有利于解决我国严重的.雾霾问题，优化人们的生活环境，促进经济的快速发展。

一、纳米光催化技术理论

太阳能作为“取之不尽，用之不竭”的清洁能源之一，在能源短缺和环境污染日趋严重的今天，其有效利用显得尤为重要。而光催化污染物降解技术既能充分利用太阳能，又能解决大气污染物的处理难题。纳米光催化技术作为一种新型的大气污染物治理方法，在大气污染控制方面具有巨大的应用潜力。与传统的物理吸附法（活性炭）相比，利用纳米光催化技术净化空气具有以下优势：催化降解反应可以在常温常压下进行；操作简便；在太阳光的激发下，能有效去除大气中的污染物如NOx和VOCs，不会造成二次污染。

光催化技术理论主要基于“Fu-jishima-Honda”效应，20世纪70年代后期，Frank和Bard关于水中氰化物在TiO2表面的光分解研究及Carey等关于多氯联苯在TiO2紫外光下的降解研究，极大推动了光催化技术在环境污染治理方面的研究。半导体材料的催化氧化机理如下：当能量大于禁带宽度的光照射半导体催化剂时，价带（va-lenceband，VB）上的电子被激发，跃过禁带进入导带（conductionband，CB），而在价带上产生与电子（）对应的空穴（），即产生自由电子-空穴对，活泼的电子、空穴在电场作用下可以分别从半导体的导带、价带迁移至半导体/吸附物界面，而且跃过界面，使被吸附物还原和氧化；同时也存在着电子、空穴的复合。价带空穴（）将吸附的H2O氧化为羟基自由基（），导带电子（）将空气中的O2还原为超氧自由基（）。这两个自由基（），是降解污染物的关键活性基团。其反应原理如下：

二、纳米光催化技术的实际应用

纳米光催化技术在大气污染治理中的应用比较广泛，TiO2作为应用效果较好的光催化剂，具有较好的抗酸碱性、耐光腐蚀性，其化学性质稳定性较好，来源丰富，能源较大，具有产生的光生电子和空穴的电势电位较高等优势。但是，在实际的纳米光催化技术应用过程中，容易受到催化剂、有机物浓度的影响。因此，在大气污染治理过程中，相关人员应重视这些因素对光催化技术的影响。

（一）催化剂对纳米光催化技术的影响。纳米光催化技术的原理，是利用催化剂净化大气的。在反应过程中，催化剂的表面积、粒径等等，都会影响纳米光催化反应。如：当催化剂的粒径不断缩小时，溶液中的单位质量粒子就会增多，虽然光的吸附效率有所增加，但是，光吸收不易饱和；当催化剂系统的表面积增加时，就意味着催化剂参加反应的面积增大，有利于催化反应的进行，反之，则不利于催化反应的进行。另外，催化剂的表面羟基及混晶效应，也是影响纳米光催化反应的另一因素。

（二）光源与光强对大气污染的影响。纳米光催化技术常用的光源有黑光灯、高低压汞灯、紫外灯、杀菌灯等，波长在200-400nm的范围内。一般情况下，在纳米光催化反应过程中，其光的强度越强，催化反应速度就会逐渐趋于常数，但是，光量子效率则会随着光强度的变化而变化。此外，PH值不同，外加助催化剂及无机盐等等，在一定程度上也会影响纳米光催化技术的反应。

三、纳米光催化大气污染控制技术与其他技术的联用

（一）室内污染控制与通风技术。目前常用室内环境净化与通风技术有主动式和被动式2种。前者是将室内环境净化装置与机械通风系统有机结合起来成为一个整体，而后者采用空气净化过滤器结合自然通风系统。这两种技术均涉及高效通风技术，前者主要针对外源性污染，可采用高效低阻过滤的方式；而后者主要针对内源式污染，比较有效的方式为各种室内净化技术。目前主要通风方式包括混合通风、置换通风和个性化送风。混合通风和置换通风均以营造室内可感风环境为目的，若将空调设定温度调高必然会引起室内人员热舒适性的降低；个性化送风由于其实际使用中制约较多，在实际工程中较少。

（二）过滤技术。过滤技术主要包括纳米纤维过滤技术、光催化纤维过滤技术、膜过滤技术。纳米纤维过滤技术具有一定梯度结构的复合过滤材料可大大提高过滤性能，已用于室内空气净化、水体有机物净化等领域，有望实现大规模工程化应用；纳米光催化技术是一种新型的处理大气污染物的方法，在大气污染控制方面具有巨大的应用潜力。

四、结语

在大气污染治理过程中，单独利用纳米光催化技术的效果并不是特别明显，因此，在治理大气污染过程中，相关人员应将纳米光催化技术与其他先进的大气净化技术进行有效结合，提高大气污染治理效果，保证人们生活健康。

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第一作者及通讯作者：李伟（陕西科技大学（西安））

共同通讯作者：王传义（陕西科技大学（西安））

通讯单位：陕西科技大学

论文DOI:

研究亮点

1. 通过简单可控的方法将单原子Pd成功修饰在了CdS NPs表面。

2. 单原子Pd与CdS NPs表面的S原子形成强配位作用，通过协同金属-半导体配位相互作用促进了光诱导载流子自体相向表面的迁移，抑制了CdS光腐蚀现象，提高了光诱导电子利用效率。

3. 单原子Pd修饰CdS NPs后降低了催化水分解产氢能垒，显著增强了其全分解水产氢活性。

研究背景

随着双碳目标的提出，国家对氢能源的发展做出了重要指导，有效推进氢能源的发展。传统产氢手段能耗高，且伴随有二次污染。由于太阳光能来源广泛、使用方便、绿色可持续性等优点，将太阳能转变为方便使用的高附加值化学能无疑是新能源开发的有效途径，具有潜在应用价值。日光诱导全分解水产氢是一种开发氢能源的潜在技术，然而较低的效率阻碍了该项技术的大规模应用推广。因此，开发高效稳定的全分解水产氢催化剂具有理论与实际研究意义。

硫化镉（CdS）是一种低功函且具有优异可见光响应的过渡金属硫化物，在光催化和电催化领域有着广泛的应用。被用于光催化材料时，长时间光诱导容易导致其结构发生严重光腐蚀，极大地影响其光催化性能。如何在提高CdS基光催化剂催化活性的同时，有效抑制其光腐蚀影响，增强其结构稳定性，是需要研究者不断探索和解决的关键科学问题。

拟解决的关键问题

本课题通过一步简单诱导还原策略，将单原子Pd修饰在CdNPs表面，实现了协同的金属-半导体配位相互作用，抑制了载流子复合，提高了催化剂量子产率。更为重要的是，高度缓解了CdS光腐蚀影响，赋予其以长时间光电流稳定性，一定程度上解决了光腐蚀导致其催化剂结构不稳定的科学问题。

成果简介

针对CdS光催化剂在光诱导下光腐蚀严重影响其催化性能的科学问题，陕西科技大学（西安）李伟副教授及王传义教授等人通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面，制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同的半导体-金属配位相互作用，其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强，有效抑制了其光腐蚀，增强了催化剂结构稳定性。同时，CdS-Pd催化剂表面全分解水产氢过程能垒相较于纯CdS NPs明显降低，从而在模拟日光诱导下达到了纯CdS纳米催化剂110倍的全分解水产氢活性，且表现出良好的耐光性能。

要点1：CdS-Pd复合光催化剂合成

通过简单的一步诱导还原法将单原子Pd修饰在六方相CdSNPs表面，优化并制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。

图复合光催化剂的合成示意图及结构表征。

要点2：CdS-Pd复合光催化剂结构、组成及形貌表征

通过XRD、Raman、XPS、XAFS和ac-STEM等表征研究发现：贵金属Pd是以单原子状态均匀分布在CdS 纳米催化剂表面，且单原子Pd与CdS 纳米催化剂表面的S原子形成了S-Pd配位作用，这有利于促进光诱导载流子的传导。

图复合光催化剂的形貌、晶型及组成分析。

要点3：CdS-Pd复合催化剂模拟日光诱导产氢活性及稳定性

当反应体系pH = 10时，优化后的CdS-Pd纳米催化剂在模拟太阳光诱导下全分解水析氢速率为 μmol·g -1 ·h -1 ，是纯CdS的110倍。如果进一步加入牺牲剂，其半分解水析氢速率可达到 μmol·g -1 ·h -1 。在λ = 420 nm的光波诱导下，其全分解水和半分解水的表观量子产率分别为和。即使在室外日光辐照下，也可以清晰地观察到大量气泡的产生。以上研究表明单原子Pd修饰后的纳米催化剂模拟日光诱导产氢活性显著提高。另外，通过评价该改性催化剂进行模拟日光诱导催化产氢的持久性及再生性，证明Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂具有稳定的光诱导催化活性和良好的结构稳定性。

图复合光催化剂的催化产氢性能、持久性和重复使用性。

要点4：CdS-Pd复合光催化剂的协同作用增强光-电化学性能及机理分析

通过光-电化学各项表分析可知：Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂表现出良好的电子-空穴对分离特性，且由于协同的半导体（CdS）-金属（Pd）配位相互作用加快了载流子自体相向表面的迁移，有效抑制了CdS的光腐蚀，延长了光生载流子寿命，从而在长时间光诱导下呈现高密度且稳定的光电流信号。

图4. CdS-Pd复合光催化剂的光-电化学性能表征及机理分析。

要点5：CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及催化机制分析

通过DFT计算分析可知：CdS-Pd纳米催化剂表面全分解水产氢能垒相较于纯CdS NPs明显降低，且支撑了S-Pd配位键形成的可能性。最终证明氢气生成的主要活性位点为催化剂表面的S位点，而表面单原子Pd则促进了水分子的分解。综上所述，在模拟日光诱导下，CdS基体生成大量光诱导载流子，并快速迁移至表面。H 2 O分子首先在催化剂表面Pd位点处被分解为氢质子中间体和OH-离子，氢质子进一步在S位点处获得电子被还原成氢气，而OH - 离子则在CdS表面被光生空穴氧化为O 2 分子。由于该催化剂协同的金属-半导体作用机制，O 2 分子与部分光诱导电子作用被快速转化为超氧自由基（O 2 +e - O 2•- ），所以该催化剂更适合于在模拟日光诱导下催化水分解产氢应用。

图5. CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及全分解水机制

小结与展望

综上所述，针对纯CdS半导体光诱导过程中光腐蚀影响导致其结构稳定性较差的科学问题，本研究通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面，制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同配位作用，其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强，光诱导电子-空穴对复合抑制效果明显。同时，单原子Pd修饰后的纳米催化剂明显降低了全分解水产氢过程的能垒，从而在模拟日光诱导下达到纯CdS纳米催化剂近110倍的全分解水产氢活性，并表现出优良的催化活性与结构稳定性。本研究对于通过简单有效的制备方法合成稳定且高效的全分解水产氢CdS基光催化剂具有理论与实际研究意义。

参考文献

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作者介绍

李伟，陕西科技大学化学与化工学院，副教授。从事光催化剂结构设计及合成、光催化污水处理、太阳能光伏氢能源生产相关研究。目前已发表国际SCI论文30余篇，总被引频次1000余次。部分研究被《Appl. Catal. B-Environ.》、《J. Mater. Chem. A》、《Environ. 》、《ACS Sustainable .》、《Chem. Eng. J.》、《ChemCatChem》、《Electrochim. Acta》等期刊报导。

王传义，陕西科技大学特聘教授。德国洪堡学者、英国皇家化学会会士、国家外专局高端外国专家创新团队负责人、德国洪堡基金会联合研究小组中方负责人、陕西科技大学特聘教授、武汉大学兼职教授、博士生导师。应邀担任中国可再生能源学会光化学专业委员会委员、中国感光学会光催化专业委员会委员及中国环境科学学会特聘理事、国家科技奖励和国家重点研发计划项目会评专家及国家基金委等机构项目评审专家。从事光催化技术在环境与能源领域的应用研究。

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分子筛催化剂的研究现状论文

绿色化学在石油化工中的研究进展和应用 2003 年5 月国际工程学会在美国Sandestin 主办了“绿色工程: 定义原则”( Green Engineering :Defining the Principle) 的会议,目的是确定一套绿色工程的原则以指导工程师在设计产品和工艺时,使其符合企业、政府和社会的需要,这包括了成本、安全、使用性能和对环境的影响. 最后发表了“工程师工作框架的Sandestin 原则”,提出了在工程项目中为全面实现绿色工程,工程师要遵循的9 条原则. 这9 条原则是: (1) 整体考虑工艺过程和产品,使用系统分析与集成的方法来评估对环境的影响; (2) 保障并改善自然生态系统,同时也要保护人类健康和生活安宁; (3) 在工程活动中考虑整个生态循环; (4) 尽可能保障所有的物质和能量安全并良性地输入和输出; (5) 尽可能减少对自然资源的消耗; (6) 努力减少废物产生; (7) 在对当地地理和人文认知的基础上,开发和实施工程解决方案; (8) 革新、创造和发明技术以实现可持续发展,在传统和主流工艺之上,创造性地提出工程解决方案; (9) 让股东和社会共同积极参与工程解决方案的开发[2 ] .20 世纪的化学工业是建立在煤、石油和天然气等矿物质资源基础上的, 尤其是到了60 年代前后, 石油化学工业获得了飞速发展, 与此同时, 也产生了日益严重的资源、环境等社会问题。1990年以来, 绿色化学的理念迅速崛起, 并成为包括石化工业在内的化学工业可持续发展的方向, 越来越受到各国政府、企业和学术界的普遍重视。在石油化工领域, 一批绿色化工技术不断被开发和应用,甚至逐渐成为一些新兴产业。本文作者介绍可持续发展的石油化工技术的一些新进展。1 以过氧化氢作氧化剂的烃类“原子经济”氧化反应反应的“原子经济”性是衡量在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到产品之中, 这一标准既要求尽可能地节约原料资源, 又要求最大限度地减少废物排放。在石化工业中烃类的氧化反应是一类非常重要的反应过程, 由于具有含氧官能团的产物分子比原料烃类要活泼得多, 此类反应的选择性通常较低, 还有一些反应需要经多步骤才能完成, 过程往往产生很多废物。过氧化氢作为一种温和的氧化剂, 在某些材料的催化作用下, 可进行选择性很高的定向氧化反应, 而且其本身无毒并在反应后转化为无害的水, 使反应的“原子经济”性大大提高, 因而被看作是绿色的氧化剂[1 ] 。钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟实现工业应用环己酮肟的制备作为目前化纤单体ε- 己内酰胺主流生产技术的核心工艺, 需经环己酮与羟胺的盐进行反应而得, 而羟胺盐制备过程的“原子经济”性较差, 腐蚀和污染严重。20 世纪80 年代后期意大利EniChem 公司提出了一种全新的环己酮氨肟化工艺, 即在钛硅分子筛的催化作用下, 环己酮与氨、过氧化氢一步“原子经济”反应直接合成环己酮肟。中国石化石油化工科学研究院也开发成功具有自主知识产权的环己酮氨肟化新工艺, 并与中国石化巴陵分公司合作, 于2003 年8 月率先完成了70 kt/ a 的工业试验, 环己酮转化率和环己酮肟选择性均超过 % , 氨的利用率达97 %以上。而传统的磷酸羟铵肟化法工艺(HPO) 氨的利用率不足60 %; 同时, 新工艺避免了NOx 、SOx(HPO) 等的生成和使用, 使环己酮肟的制备成为清洁生产过程。传统的以苯为原料的己内酰胺生产过程流程长、工艺复杂、投资大、成本高, 国外Du Pont 、BASF 和DSM 等公司已分别研究开发了以丁二烯为原料的己内酰胺生产新技术[2 , 3 ] , 可简化工艺流程和降低生产成本, 但由于新建装置巨大的投资和技术风险等原因, 至今尚未工业化。环己酮氨肟化新工艺适宜对现有装置的技术改造, 将使由苯生产己内酰胺的工艺路线更具竞争性。丙烯环氧化制备环氧丙烷新技术取得新进展自从钛硅分子筛( TS - 1) 诞生以来, 低温下利用过氧化氢作氧化剂的液相氧化反应工艺一直在不断地研究开发, 另一类取得突出进展的是烯烃与过氧化氢进行环氧化反应制取环氧化物, 其中最重要的过程是丙烯环氧化制备环氧丙烷。以TS - 1 为催化剂, 用过氧化氢环氧化丙烯制备环氧丙烷, 产物环氧丙烷的收率达97 %以上(以丙烯计) ,以过氧化氢计其收率为87 %[4 ] , 副产物主要为水和氧气。该过程原子的有效利用率达76 %。而传统的二步氯醇法生产工艺原子的有效利用率仅为31 % , 需要消耗大量的氯气和石灰, 并且设备腐蚀和环境污染严重。针对TS - 1 分子筛价格较高、与产物分离难度较大, 丙烯环氧化的其他催化剂体系也在不断研究之中, 以过氧化氢为氧化剂的新型氧化催化材料正在研究的有负载锡的β- 沸石[5 ] 、有机氮络合Fe2 系催化剂[6 , 7 ] 和含钨的金属簇相转移催化剂[8 ]等。最近, BASF 和Dow 化学公司合作, 在丙烯的过氧化氢环氧化反应工艺(HPPO) 的开发中取得了重大进展, 已完成各自的详细评估。据称, HPPO工艺由于不联产其他产品, 流程短, 投资低, 占地少, 尤其对较小规模生产装置投资回报率大幅度提高。双方计划近期完成中试放大, 开始建设第一套300 kt/ a 规模生产装置, 预计2007 年初建成投产[9 ] 。此外, Degussa 和Uhde 也拟在南非Sasol 建设60 kt/ a 环氧丙烷装置, 将采用HPPO 工艺。据报道[10 ]其开发了一种专用分子筛催化剂, 副产物生成量可降低到最低限度。丙烯环氧化新工艺虽然使用了价格较高的过氧化氢作氧化剂, 但只要采用适合的催化剂, 可使产物收率大幅提高, 同时由于工艺简化, 该工艺仍具有较好的技术经济性, 加之该技术的环保优势, 有望对环氧丙烷行业产生重要的影响。其他有机含氧化合物的制备技术以过氧化氢为氧化剂, 烯烃、醇和羰基化合物可高选择性地氧化生产环氧化物、醇和羧酸, 并可避免使用金属催化剂、含氯氧化剂和有机溶剂。文献[11 ]介绍Kazuhiko Sato 等开发了由烯烃氧化生成二醇类化合物的新工艺。采用普通的树脂负载的磺酸催化剂, 用不同的链烯烃和环烯烃与过量的30 %双氧水反应, 可高选择性和高收率地得到反-1 , 2 - 二醇, 带有端基羟基的链烯烃也可一步反应生成三羟基化合物。杜泽学等[12 ]以钛硅分子筛为催化剂, 开发了氯丙烯与过氧化氢环氧化制备环氧氯丙烷的悬浮催化蒸馏新工艺, 反应选择性达98 %以上, 有望取代现有的氯醇法生产工艺。2 取代有毒有害原材料的绿色化工技术光气、氢氰酸等是剧毒物质, 因它们的化学性质极为活泼, 至今仍作为化工原料广泛使用, 但这些化学品在制造和使用中一旦不慎泄漏, 就将造成难以估量的人身伤亡和环境灾难, 因此, 用无毒、无害的原料代替剧毒光气、氢氰酸等绿色化工技术的开发受到重视[13 ] 。取代光气, 生产异氰酸酯、聚碳酸酯新工艺目前替代光气制造异氰酸酯的工艺有: 由伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯制造异氰酸酯, 由伯胺和一氧化碳进行氧化羰化制异氰酸酯, 由硝基苯和一氧化碳羰基化制异氰酸酯。这些技术有的正在小试, 有的已进入中试阶段, 但是生产成本比原有的光气法高10 %左右, 不经济, 所以还需改进。代替光气生产聚碳酸酯, 已经开发成功以碳酸二甲酯为原料的工艺。首先由碳酸二甲酯与苯酚反应生成碳酸二苯酯, 再和双酚A 进行酯交换、缩聚生成高分子聚碳酸酯, 现正在建厂, 而且生产碳酸二甲酯采用甲醇氧化羰基化法, 取代了传统光气为原料的路线。韩国L G化学公司称独自开发了一种非光气的聚碳酸酯生产新工艺, 由于工艺简化,可减少投资70 % , 装置操作费用和生产成本明显降低。可见, 代替剧毒原料也可找到经济合理的绿色工艺路线。甲基丙烯酸甲酯生产新工艺继异丁烯氧化法、乙烯氢甲酰化法生产甲基丙烯酸甲酯(MMA) 技术工业化后, 人们仍在积极开发新工艺以取代传统氢氰酸为原料的丙酮氰醇法。异丁烷直接氧化法因资源更丰富、廉价而受到重视。这种方法包括异丁烷氧化制取甲基丙烯醛、甲基丙烯醛再氧化制取MMA 两步反应。由于异丁烷反应活性低于异丁烯, 通常选用具有强氧化性的杂多酸类催化剂。近年来研究发现, P - Mo 系杂多酸中引入V、Cu、Cs 等元素, 可促进甲基丙烯醛的氧化反应, 提高反应收率; 进一步将P - Mo - V- Cu - Cs 五元催化剂和Mo - V 的复合氧化物作为助剂, 添加到“MMA 高选择性催化剂”浆态杂多酸催化剂中, 可使MMA 的收率提高2 倍, 达到10 %以上, 表现出一定的工业应用前景。英国Lucite 国际公司开发成功其专有的α-MMA 技术, 并计划建设第一套100 kt/ a MMA 生产装置, 预计2007 年末建成投产。α- MMA 是两步法工艺。第一步由乙烯与甲醇、一氧化碳进行羰基化反应生成丙酸甲酯。据称, 所用的钯基催化剂活性很高, 选择性达9919 % , 且具有良好的稳定性, 反应温度和压力条件温和, 对装置的腐蚀性小; 第二步中丙酸甲酯与甲醛反应生成MMA 和水, 采用专有的多相催化剂, MMA 的选择性较高[14 ] 。该工艺大大改进了产品的经济性, 是三十年来开发的最重要的MMA 生产工艺。MMA 在中国是一个发展前景良好的有机化工原料, 随着国民经济的持续高速增长, 其需求还将不断增长, 中国应该慎选一条符合国情的绿色路线进行开发, 注意克服其不足之处。3 使用环境友好催化剂的化学反应石油化工生产技术的核心是催化剂, 催化剂的消耗虽不大, 但同样可能对环境产生很大的危害。硫酸、氢氟酸、三氯化铝等液态酸是广泛应用的酸性催化剂, 使用过程易腐蚀设备、危害人身健康和社区安全, 同时还产生废液、废渣污染环境。目前应大力开发环境友好的固体酸催化剂代替液体酸,已有一批工业化成果。在苯与烯烃烷基化过程中采用ZSM - 5 分子筛代替三氯化铝的气相法合成乙苯, 采用USY 或β- 沸石或MCM - 22 沸石代替三氯化铝的液相法合成异丙苯等; 此外, 还有采用固体酸替代氢氟酸的长链烷基苯合成的新工艺。采用上述分子筛固体酸取代三氯化铝、氢氟酸等催化剂, 虽然推出了新一代的烯烃烷基化绿色技术, 但是由于分子筛催化剂的酸强度不如氢氟酸、三氯化铝高, 分布也不够均匀, 而且酸中心数量较少, 于是采用这类固体酸催化剂时反应温度升高, 压力增加, 同时少量的副产物和杂质有所增高, 所以又出现了开发新固体酸催化剂的热点。负载型杂多酸催化剂可望克服上述缺点, 成为新一代的催化剂; 正在研究的还有一些新型催化材料, 如包裹型液体酸、纳米分子筛复合材料、离子液体等。这方面的研究, 中国已有一定基础, 应组织人力, 加速开发, 力争取得领先地位。

从分子炼油的角度,介绍了汽油高辛烷值组分合成工艺烷基化技术、异构化技术、叠合技术的发展状况以及相应催化剂的研究进展.面对全面推行使用车用乙醇汽油以及国Ⅵ汽油标准中限定有机含氧化合物≤％的现状,MTBE等醚化工艺装置面临着停产、改造的挑战;而烷基化技术、异构化技术、叠合技术作为汽油高辛烷值调和组分合成技术,在我国车用汽油清洁化的道路上更具潜力,将得到大力支持与发展.

如下：

【摘要】：综述了分子氧氧化环己烷制取环己酮的催化剂的研究进展，重点介绍了光催化剂、纳米催化剂、仿生催化剂、分子筛催化剂和复合催化剂在环己烷催化氧化方面的应用，其中，负载在分子筛上的纳米金催化剂具有较高的催化活性、选择性及稳定性。

【关键词】：环己烷氧化，环己酮，催化剂的认识。

环己酮是重要的有机化工原料和工业溶剂，广泛应用于医药、油漆、涂料、橡胶、农药行业、印刷和塑料回收方面。目前，工业上制取环己醇和环己酮的方法主要为苯酚加氢法、苯部分加氢法和环己烷液相氧化法，环己烷氧化法的应用最为普遍，占90%以上。

由于环己醇和环己酮比环己烷更易于被氧化，为获得适宜的环已醇和环已酮的选择性，工业上环己烷氧化转化率通常控制在，氧化选择性为90%左右。

但环己烷的大量循环造成能耗上的巨大浪费。目前，环己烷氧化工艺研究的热点主要集中在对传统工艺的改造优化、氧化剂的选择及高效催化剂的开发。开发高性能和环境友好的催化剂成为研究热点，近年来开发的一些氧化催化剂在改善环己烷转化率和产物选择性方面表现出较好的性能。

本文主要综述分子氧氧化环己烷制环己酮催化剂的研究进展。

MTBE的反应机理：甲基叔丁醚是以甲醇和混合碳四（含有异丁烯）为原料，在酸性催化剂的作用下合成的，这是一个可逆的放热反应。

MTBE的生产技术：合成MTBE生产工艺主要是醚化工艺，根据醚化反应器的而不同，MTBE合成技术存在以下几种形式：固定床反应技术:固定床技术采用的是下流式固定床反应器，在70到100℃液相，甲醇与异丁烯在强酸阳离子交换树脂的作用下，反应生成MTBE。

该技术采用外循环取热方式来控制，用冷却水在反应器外移走反应热，用分馏塔分离产物MTBE和甲醇以及剩余的碳四馏分。此法用于含异丁烯浓度变化较大的碳四原料。尽管反应器用水冷却，但仍会出现热点，难于消除，且反应速率低，这类技术在近年来已较少采用。

膨胀床反应技术:该技术的主反应器采用上流式膨胀床，在生产过程中，反应原料自下而上经膨胀床反应器催化剂床层。达到一定值后，催化剂床层便开始膨胀，由于催化剂床层受到轻微的扰动，有利于提高催化剂的活性，加快反应床层的传热过程，有利于反应的进行和反应热的扩散，使床层温度分布均匀，不存在局部热点。

此方法投资少，结构简单，催化剂装卸方便，但操作弹性较小。硫酸催化技术:该技术是将一定比例的原料送人第一反应器中，待反应混合物预热至70℃时，与硫酸混合，在一定温度下将混合物送入第二反应器中。

最后反应混合物进入分离器分离有机相和酸相，在分离器中回收得到的硫可循环使用，有机相则进入水洗塔，用NaOH含的循环水中和酸，生成Na2SO4和H2O。

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