鉑基催化劑的制備及其在檸檬醛液相加氫反應中的應用.pdf

1、本文采用FCZ-1型磁力高壓反應釜,以鉑基催化劑對檸檬醛液相加氫反應進行了研究。通過改變催化劑的制備方法、載體的功能化等調(diào)變催化劑的性能,達到提高檸檬醛選擇性加氫的目的。本文還通過對催化劑尺寸和形貌與催化活性的相互關聯(lián)對檸檬醛催化加氫規(guī)律進行了研究。
　　 1、以SiO2、SBA-15、TiO2、γ-Al2O3、MWNTs、AC作為載體,采用浸漬法制備了IM-Pt/SiO2、IM-Pt/SBA-15、IM-Pt/TiO2、IM-

2、Pt/γ-Al2O3、IM-Pt/MWNTs、IM-Pt/AC催化劑,研究了其在催化檸檬醛液相加氫的催化活性。結果表明,以MWNTs作載體,可以在較溫和的條件下(40℃,1.0 Mpa),獲得最優(yōu)的的檸檬醛轉(zhuǎn)化率和不飽和醇選擇性,分別為32.4％和.56.0％。
　　 以共沉淀法制備了Pt/Fe2O3催化劑,獲得了較高的不飽和醇選擇性,隨著Pt/Fe摩爾比的增加,不飽和醇中橙花醇的選擇性不斷增加,香葉醇的比例逐漸降低。采用浸漬法

3、、溶膠凝膠法、沉積沉淀法制備Pt/TiO2催化劑,在不同溫度下焙燒,其對檸檬醛液相加氫反應表現(xiàn)出不同的催化效果。其中溶膠凝膠法制得的催化劑獲得了最佳的檸檬醛轉(zhuǎn)化率和不飽和醇選擇性,分別為8.2％和72.7％。
　　 2、以無電流金屬沉積法制備Pt/p-MWNTs催化劑,利用FCZ-1型磁力高壓反應釜,研究了檸檬醛催化加氫合成香茅醛、香茅醇及不飽和醇的反應過程?；钚越饘貾t均勻分散于碳納米管表面,具有高效檸檬醛加氫活性,同時由于碳

4、納米管本身一維拓撲的結構特性,對于不飽和醇具有較高的選擇性。以Pt/p-MWNTs為催化劑,對于檸檬醛液相催化氫化過程進行研究,發(fā)現(xiàn)高溫對于C=O雙鍵的加成較為有利,高壓對于C=C加成有利。隨著反應時間的推移,不飽和醇選擇性逐漸增加,香茅醛選擇性逐漸下降。在實驗條件范圍內(nèi),80℃,氫氣壓力1.0Mpa,反應2 h,得到檸檬醛的轉(zhuǎn)化率為54.5％,不飽和醇選擇性為59.2％。
　　 3、以MWNTs為載體,在載體表面接枝聚丙烯酸鏈

5、,得到聚丙烯酸改性的MWNTS(PAA-g-MWNTS)。分別以PAA-g-MWNTs和未改性的MWNTs(p-MWNTs)為載體,采用無電流金屬沉積法(EMD)制備了Pt/PAA-g-MWNTs和Pt/p-MWNTs催化劑,研究了其對檸檬醛液相加氫反應的影響,并與浸漬法制備的Pt/AC作比較。結果表明,采用MWNTs作載體,較之AC作載體取得了更好的催化活性。載體經(jīng)過聚丙烯酸改性后,催化檸檬醛加氫反應的起始路徑發(fā)生了變化。Pt/PAA

6、-g-MWNTs催化檸檬醛加氫產(chǎn)物中,香茅醛、異胡薄荷醇等選擇性較高,因而在第一步加氫還原中,優(yōu)先遵循反應路徑R1,即經(jīng)由C=C加氫；Pt/p-MWNTs催化檸檬醛加氫產(chǎn)物中,不飽和醇選擇性較高,因而在第一步加氫還原中,優(yōu)先遵循反應路徑R2,即經(jīng)由C=O加氫。
　　 4、在無電流金屬沉積法制備Pt/p-WMNTs過程中,通過改變乙二醇量、反應液pH值、硝酸根離子濃度,改變鉑顆粒生長狀態(tài),制備不同尺寸和形貌的Pt/p-MWNTs催

7、化劑,研究其在檸檬醛液相加氫反應過程中的作用。結果表明,乙二醇與Pt最適宜的添加比例為1 mL/mgt pH值適宜范圍為4～7；硝酸根離子的添加,使得Pt粒徑增長明顯,Pt(111)晶面的生長也得到促進,檸檬醛的轉(zhuǎn)化率逐漸降低,C=C加氫產(chǎn)物香茅醛選擇性逐漸增加,C=O加氫產(chǎn)物不飽和醇的選擇性逐漸降低。
　　 以PAA-g-MWNTs為載體,以無電流金屬沉積法制備,通過添加NO3-和Cu2+,合成了無規(guī)則、四面/八面體、四足/八