鎳基納米催化劑的制備及其在加氫反應(yīng)中穩(wěn)定性的研究.pdf

1、催化加氫作為原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的代表，符合綠色化學(xué)化工的理念，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。催化劑是催化反應(yīng)的核心所在，因此，高效催化劑的開(kāi)發(fā)在催化加氫反應(yīng)的研究中占有重要的地位。針對(duì)貴金屬催化劑存在的價(jià)格昂貴等問(wèn)題，本文采用廉價(jià)易得的過(guò)渡金屬鎳為主催化活性組分，制備了一系列的鎳基納米催化劑用于加氫反應(yīng)，重點(diǎn)考察了溶劑、載體及催化劑結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑活性和穩(wěn)定性的影響。
　　首先，采用化學(xué)還原法來(lái)制備納米NiB非晶態(tài)合金催化劑，考察了不同溶

2、劑對(duì)鎳基催化劑在肉桂酸加氫反應(yīng)中性能的影響，發(fā)現(xiàn)以甲醇和叔丁醇為溶劑時(shí)，催化劑具有最佳的活性，肉桂酸的轉(zhuǎn)化率達(dá)到98.9％，氫化肉桂酸的選擇性達(dá)到100%。與此同時(shí)，當(dāng)以叔丁醇為溶劑時(shí)，在加氫反應(yīng)過(guò)程中催化劑的活性組分流失最少。
　　然后，通過(guò)浸漬-還原法制備了負(fù)載型 NiB非晶態(tài)合金催化劑，考察了不同載體負(fù)載的鎳基催化劑（NiB/γ-Al2O3、NiB/SiO2、NiB/TiO2）在肉桂酸加氫反應(yīng)中的活性和穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)載體γ-A

3、l2O3具有較好的分散活性組分的作用。NiB/γ-Al2O3催化劑在叔丁醇作溶劑時(shí)表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性，隨著套用次數(shù)的增加，催化劑的活性逐漸增加，反應(yīng)三次后肉桂酸的轉(zhuǎn)化率為75.0%，氫化肉桂酸的選擇性依然是100%。這可能是因?yàn)榇呋瘎┰谳d體孔道中的活性組分隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷暴露所致。
　　最后，通過(guò)改進(jìn)的St?ber-自組裝法制備一種新型可磁分離的核殼結(jié)構(gòu)鎳基納米催化劑Ni-Ca@mSiO2。該催化劑在二苯甲酮的選擇性加氫反應(yīng)

4、中顯示出了良好的活性和選擇性。在最佳反應(yīng)條件下，二苯甲酮的轉(zhuǎn)化率達(dá)到96.1%，二苯甲醇的選擇性為94.9%。透射電子顯微鏡（TEM）和二氧化碳程序升溫脫附（CO2-TPD）測(cè)試結(jié)果表明堿土金屬鈣的添加不但有利于提高活性組分鎳的分散度，并且能調(diào)節(jié)催化劑的酸堿性，抑制目標(biāo)產(chǎn)物二苯甲醇的脫水，使該催化劑在二苯甲酮選擇性加氫制備二苯甲醇的反應(yīng)中同時(shí)具有高活性和高選擇性。此外，使用后的催化劑可利用外部磁場(chǎng)有效分離，且循環(huán)使用四次后活性基本無(wú)變化