羥基磷灰石及其復合材料負載型納米金屬催化劑制備、結構和性能的研究.pdf

1、羥基磷灰石作為磷酸鹽礦物質，具有不溶于水、離子交換和吸附、表面酸堿可調、機械強度大等優(yōu)良性質，被廣泛用作催化劑載體。尤其許多堿催化反應以及乙醇生產(chǎn)正丁醇人名反應，可以通過以羥基磷灰石為載體的催化劑提升反應效率。另外，羥基磷灰石結構中的晶格氧可以提高金屬負載型催化劑的氧化活性。因此，合理調控羥基磷灰石的微觀結構和表面酸堿性質可以大大增強相應催化劑的催化性能。
　　本文制備了三種不同形貌的羥基磷灰石負載金催化劑，實現(xiàn)了對催化劑酸堿性位

2、的調變以及金屬的高分散。通過對甲基丙烯醛的氧化酯化性能研究，全面的研究了催化劑的結構與性能之間的關系。另外，基于鈣離子同源，在羥基磷灰石基礎上進行了羥基磷灰石與鈣鋁水滑石的復合，并制備了堿促進的金鈀雙金屬催化劑，應用于5-羥甲基糠醛氧化反應研究中。
　?。ㄒ唬├贸暫腿軇岱ê铣闪嘶卺槧?、片狀、棒狀三種形貌的羥基磷灰石負載的金納米催化劑，表征結果表明小而均勻的金納米顆?？梢跃o緊地固定在羥基磷灰石的表面并且部分嵌入在載體中，從而

3、導致金屬與載體之間產(chǎn)生強烈的相互作用和大量的表面缺陷。我們系統(tǒng)的研究了羥基磷灰石的微觀結構對金屬與載體之間的相互作用、表面酸堿特性、表面缺陷、金的電子結構和催化劑的催化性能的影響。在低醇醛比、低反應溫度和常壓的溫和條件下，與片狀、棒狀的羥基磷灰石負載的金納米催化劑相比，針狀催化劑無論是在催化活性方面還是甲基丙烯酸甲酯的選擇性方面均有更好的活性。催化效率高歸因于豐富的酸堿性位之間的協(xié)同效應和金納米粒子的高分散性，從而促進反應的化學吸附作用

4、和活化作用。為一步氧化酯化生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯的工業(yè)催化劑更新?lián)Q代提供了指導意義。
　?。ǘ┩ㄟ^原位生長方法一步合成了不同鈣磷比的羥基磷灰石和水滑石復合材料，為了進一步提升復合材料的堿性，在合成中加入了不同含量的鑭元素，并在此基礎上合成了不同系列的復合材料金鈀雙金屬催化劑。對比了不同系列催化劑的比表面、金鈀納米粒子的分布及電子結構和表面堿性。在5-羥甲基糠醛的氧化反應中，篩選了最優(yōu)的催化劑，考察時間、溫度、壓力、催化劑用量等條件對