鎳基納米催化劑的制備及其在加氫反應中穩(wěn)定性的研究.pdf

1、催化加氫作為原子經濟性反應的代表，符合綠色化學化工的理念，是近年來國內外研究的熱點之一。催化劑是催化反應的核心所在，因此，高效催化劑的開發(fā)在催化加氫反應的研究中占有重要的地位。針對貴金屬催化劑存在的價格昂貴等問題，本文采用廉價易得的過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，重點考察了溶劑、載體及催化劑結構對催化劑活性和穩(wěn)定性的影響。
　　首先，采用化學還原法來制備納米NiB非晶態(tài)合金催化劑，考察了不同溶

2、劑對鎳基催化劑在肉桂酸加氫反應中性能的影響，發(fā)現(xiàn)以甲醇和叔丁醇為溶劑時，催化劑具有最佳的活性，肉桂酸的轉化率達到98.9％，氫化肉桂酸的選擇性達到100%。與此同時，當以叔丁醇為溶劑時，在加氫反應過程中催化劑的活性組分流失最少。
　　然后，通過浸漬-還原法制備了負載型 NiB非晶態(tài)合金催化劑，考察了不同載體負載的鎳基催化劑（NiB/γ-Al2O3、NiB/SiO2、NiB/TiO2）在肉桂酸加氫反應中的活性和穩(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，反應三次后肉桂酸的轉化率為75.0%，氫化肉桂酸的選擇性依然是100%。這可能是因為催化劑在載體孔道中的活性組分隨著反應的進行而不斷暴露所致。
　　最后，通過改進的St?ber-自組裝法制備一種新型可磁分離的核殼結構鎳基納米催化劑Ni-Ca@mSiO2。該催化劑在二苯甲酮的選擇性加氫反應

4、中顯示出了良好的活性和選擇性。在最佳反應條件下，二苯甲酮的轉化率達到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）測試結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，并且能調節(jié)催化劑的酸堿性，抑制目標產物二苯甲醇的脫水，使該催化劑在二苯甲酮選擇性加氫制備二苯甲醇的反應中同時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有效分離，且循環(huán)使用四次后活性基本無變化