高穩(wěn)定的巴豆醛選擇性加氫Ir-FeOx-SiO2催化劑的性能研究.pdf

1、不飽和醛的催化加氫是制備各種各樣的精細化學品，尤其是香料、醫(yī)藥等的關鍵步驟。然而，由于無論是動力學上還是理論上，相對于C=O鍵加氫而言，C=C鍵加氫都顯得更加容易，使得丙烯醛、巴豆醛等a，β-不飽和醛的加氫都更傾向于生成飽和醛，而不是我們希望的不飽和醇。因此，大量的實驗和理論工作一直致力于設計應用于這類反應的高活性和高選擇性的催化劑的研究。在本文中，針對新發(fā)現(xiàn)的高性能催化劑上的巴豆醛加氫進行了探討，通過一系列的表征技術（如原位XPS、原

2、位CO-IR等），詳細分析了該催化體系的結構特征及影響因素與催化性能的關系。主要從以下四個部分展開工作:
　　1.考察不同助劑對催化劑性能的影響。
　　采用浸漬法制備不同助劑的Ir/MOx/SiO2催化劑(其中M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu)用于巴豆醛加氫的反應中，依據(jù)不同的性能檢測結果，擇選出具備很高的穩(wěn)定性的Ir/FeOx/SiO2催化劑。同時，分析催化劑的性質與催化性能的關系，發(fā)現(xiàn)當較多Irδ+物種存在時，催化

3、劑表面存在合適的Ir0-Irδ+界面有利于巴豆醛加氫反應。
　　2.考察浸漬順序對催化劑性能的影響采用相反的浸漬順序制備負載型Ir催化劑——Ir/FeOx/SiO2催化劑及Fe/Ir/SiO2催化劑，同時與單組份Ir/SiO2催化劑及FeOx/SiO2催化劑進行比較，探究浸漬順序對催化劑性能的影響。結果發(fā)現(xiàn)先浸漬Fe后浸漬Ir的Ir/FeOx/SiO2催化劑表現(xiàn)出高穩(wěn)定性及高選擇性，而先浸漬Ir后浸漬Fe的FeOx/Ir/SiO2

4、催化劑雖然初始活性非常高，但表現(xiàn)出劇烈的失活現(xiàn)象，歸因于產生的新界面(Ir-Irδ+、Ir-Fen+及Irδ+-Fen+)以及催化劑表面暴露的FeOx物種。
　　3.考察Fe添加量對催化劑性能的影響采用浸漬法制備不同F(xiàn)e添加量的Ir/yFeOx/SiO2催化劑（其中Fe與Ir的摩爾比為y，y=0、0.01、0.035、0.1、1.1、3.5及11），考察Fe含量對Ir/FeOx/SiO2催化劑上巴豆醛選擇性加氫性能的影響。對比性能

5、測試結果，發(fā)現(xiàn)添加少量Fe有利于催化劑的性能提升，而當Fe的添加量過高時（Fe/Ir≧3.5），催化劑的初始活性雖然得到很大提高，卻出現(xiàn)嚴重的失活。這可能是由于高含量的催化劑表面出現(xiàn)大量FeOx物種并形成新界面（Ir-Fen+界面及Irδ+-Fen+界面）從而導致催化劑積炭。
　　4.考察還原溫度對催化劑性能的影響采用浸漬法制備負載型Ir催化劑Ir/FeOx/SiO2催化劑，改變還原處理溫度X（X=200、300、400及500℃