NiCu-MgO及Pt-CNTs上葡萄糖催化轉(zhuǎn)化性能.pdf

1、葡萄糖作為生物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元，將其轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，葡萄糖的選擇氫解或氧化是具有潛在應(yīng)用前景的轉(zhuǎn)化路徑。本論文研究了固體堿MgO負(fù)載的銅鎳雙金屬催化劑上葡萄糖氫解性能，對(duì)1，2-丙二醇、乙二醇等低碳多元醇的生成表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。此外，初步探究了Pt/CNTs催化葡萄糖脫氫制葡萄糖酸鹽和氫氣的反應(yīng)性能。
　　首先采用共沉淀法制備了不同Ni/Cu比的NiCu/MgO雙金屬催化劑，并通過(guò)N2物理吸附、X射線(xiàn)

2、衍射(XRD)、X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)、程序升溫還原(H2-TPR)等方法對(duì)NiCu/MgO催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，Cu、Ni之間的協(xié)同作用降低了NiCu/MgO催化劑的還原溫度;NiMgO2固溶體的形成抑制了其表面鎳物種的還原;焙燒溫度的增加，促使CuO顆粒的團(tuán)聚和表面更多的Ni元素進(jìn)入NiMgO2固溶體，從而導(dǎo)致催化劑表面的金屬含量和Ni0/(Cu0+Cu+)原子比以及MgO載體堿性的降低。以葡萄糖氫解反應(yīng)為探針?lè)磻?yīng)，考察了

3、Ni/Cu比、焙燒溫度、H2壓力、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)NiCu/MgO催化性能的影響。相對(duì)于Cu/MgO和Ni/MgO單金屬催化劑，NiCu/MgO雙金屬催化劑對(duì)葡萄糖氫解生成C2-C4和1，2-丙二醇具有較高的催化活性，這與銅、鎳之間的協(xié)同作用有關(guān);當(dāng)Ni/Cu=1/4時(shí)，1，2-丙二醇和C2-C4的收率達(dá)到最大，分別為23.4％和46.9％;葡萄糖氫解最佳的反應(yīng)條件是壓力為6 MPa，第一段溫度為413K，時(shí)間為2h，第二段反

4、應(yīng)溫度493 K，反應(yīng)時(shí)間5h。反應(yīng)后NiCu/MgO催化劑的表征結(jié)果表明，氫解反應(yīng)過(guò)程中MgO載體與水作用導(dǎo)致其分解，出現(xiàn)Mg的流失。循環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葡萄糖氫解反應(yīng)是由載體MgO和催化劑的活性組分(Ni和Cu)共同作用的結(jié)果。
　　此外，采用浸漬法、乙二醇還原法、尿素沉淀法制備了2 wt％ Pt/CNTs催化劑，以葡萄糖脫氫反應(yīng)為探針，考察制備方法、葡萄糖的構(gòu)型、濃度、溶劑等因素對(duì)Pt/CNTs催化性能的影響。研究表明，尿素沉