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一氧化碳及烯類還原一氧化氮之同相催化反應研究
Thesis

一氧化碳及烯類還原一氧化氮之同相催化反應研究

孫金星
Masters, National Tsing Hua University
1987

Abstract

一氧化碳一氧化氮催化反應烯類還原
室溫條件下,K□PtCl□-CuCl□-CuCl-LiCl-HCl溶液,能夠很快的催化CO還原NO之反應(式1)。在10小時,CO□及N□O形成的平均速率,分別為38.1及30.5turnovers╱h•Pt。2NO+CO→N□O+CO□ (1)反應過程中,我們所觀察到的鉑金屬化合物為PtCl□(CO)□。以H□□□O為溶劑,進行同位素標定實驗的結果,發現CO□產物的兩個氧原子,均從水中得來。另一實驗發現PtCl□(CO)□與水中的氧原子,有很快的交換現象。在NO氣體下,PtCl□(CO)□轉變為PtCl□□□,並產生CO□及N□O。此一系統動力學研究的結果,發現反應速率與所有的鉑金屬化合物濃度,成一次方正比。但是和NO與CO氣體分壓,以及 H□、Cl□、CuCl□、CuCl的濃度,並非以簡單的級數關係存在。基於以上的實驗結果,我們提出一反應機構,並導出反應速率方程式(rate law),能與實驗數據相符合。此外,我們也探討PdCl□-CuCl□-H□O系統,室溫下進行烯類還原NO的反應(式2)。乙烯、丙烯、1- 丁烯、1- 己烯與NO反應,產生N□O的平均速率,分別為0.384、0.255、0.298、0.190 turnovers╱h•Pd 。所有這些端烯類(rerminal olefins),均完全轉變成相關的乙醛或2- 酮類。在無CuCl□時,PdCl□在DMSO╱H□O溶液中,亦能有效的催化式2的反應。從實驗的結果,我們也提出一反應機構。2NO+RCHCH□→N□O+RCOCH□ (2)在K□PtCl□-CuCl□-CuCl-LiCl-HCl觸媒溶液中,進行CO氧化為CO□的反應。從□□O 、□□C 及雙標定實驗的研究,我們提出了詳細之反應機構。

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