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,80℃,氫氣壓力1.0Mpa,反應2 h,得到檸檬醛的轉化率為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