堿性位促進的高分散Cu和Ni基納米催化材料的結構及其催化性能.pdf

1、過渡金屬催化劑是一類非常常見的催化劑。尤其是鈷，鎳，銅，鉻等幾種金屬元素，常被用作活性組分或者助劑引入催化劑當中。這類催化劑擁有最大的優(yōu)勢就是價格低廉，然而隨著工業(yè)的發(fā)展，人們越來越傾向于使用無污染的不含Cr等有毒離子的催化劑，因此，鈷基，鎳基，銅基催化劑成為了研究的熱門。但是，一般的鈷，鎳，銅催化劑擁有催化活性低下，所需反應條件苛刻，比表面較小，顆粒易團聚等缺點。因此如何制備一種催化活性好，比表面積較大，分散性較好的過渡金屬催化劑，成

2、為了當今催化界的一大研究熱點。過渡金屬催化劑的制備方法繁多，一般被人們常用的傳統(tǒng)浸漬法，沉淀沉積法等方法，其制備出來的過渡金屬催化劑存在著上述缺點，因此采用新型制備工藝至關重要。
　　本文采用非傳統(tǒng)的制備方法制備具有豐富堿性位的高分散金屬催化材料，用該方法制備出來的催化劑具有較高的比表面以及高分散性能，并用于一些堿中心促進的反應當中，顯示出了良好的催化性能。通過對催化劑的表征分析可以推斷出活性組分與堿位的協(xié)同作用所產(chǎn)生的催化機理。

3、
　?。ㄒ唬┦褂贸珊司Щ綦x法制備不同銅負載量的Cu/MgO催化劑，用于1，4-環(huán)己烷二甲酸二甲酯(DMCD)加氫制備1，4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)的反應以及糠醛(FAL)加氫制備糠醇(FOL)的反應中。經(jīng)過一系列的表征我們發(fā)現(xiàn)堿位對于活性組分Cu的促進作用是該催化劑高活性的重要因素。在這一系列不同負載量的Cu/MgO催化劑中，理論Cu負載量為25％的催化劑表現(xiàn)出了良好的催化性能以及催化效率，不僅對于該兩種反應的產(chǎn)率達到95％以

4、上，并且具有相當優(yōu)秀的催化效率。其主要原因是由于該催化劑中的MgO載體產(chǎn)生了大量的強堿中心，對活性組分Cu0具有一種強作用力，從而產(chǎn)生了一種具有高催化效率的Cu0(B)，使得催化劑的整體活性與效率大大提升。
　?。ǘ┩ㄟ^Ni-Mg-Al水滑石前體經(jīng)過高溫焙燒還原制得高分散鎳基催化劑，用于催化山梨醇氫解制備低元醇的反應當中。通過XRD，TPR，TPD，XPS等表征方法對催化劑及其前體進行了系統(tǒng)表征。從催化反應結果來看，當Ni∶Mg

5、∶Al比例達到4∶8∶6時，催化劑產(chǎn)率最高，但選擇性有待進一步提升。于是我們在Ni-Mg-Al前體中引入了Co作為助劑，與活性中心Ni共同作用。改變不同的Co含量，我們發(fā)現(xiàn)Ni∶ Mg∶ Al∶ Co為4∶8∶4∶2的催化劑，其選擇性最好，尤其是對1，2-丙二醇的選擇性高達40％以上，在目前報道的同類催化劑中達到了最優(yōu)值。這是由于Co的引入改變了催化劑的化學環(huán)境，產(chǎn)生了一種超強堿中心，此外Co與活性中心Ni產(chǎn)生了相互作用，限制了Ni顆粒