0
关键词：
光催化,光解水,钽酸钠,异质结,水热合成法
发表时间：
2012-07-09 10:12:41
TiO_x_x_2_表面修饰Ni_TiO__省略_SiO_2催化顺酐液相选择加氢
沈心怡 | -> | 1173| 0| 0.998476MB |镍,氧化钛,氧化硅,负载型催化剂,顺酐,选择加氢,丁内酯
摘要: 以 TiO2-SiO2 复合氧化物气凝胶为载体, 制备了一系列 Ni/TiO2-SiO2 催化剂, 并采用 N2 物理吸附-脱附、H2程序升温还原/脱附、X 射线衍射及原位漫反射傅里叶变换红外光谱等技术对催化剂进行了表征, 考察了载体中钛含量对催化剂结构、表面性质及其催化顺酐液相选择加氢合成 γ-丁内酯反应性能的影响. 结果表明, 较小的 Ni0 晶粒有利于 γ-丁内酯的生成. 在催化剂活性组分的还原过程中, 随着载体中钛含量的增加, 越来越多的 TiO2 被还原为 TiOx (x < 2) 物种. Ni0 晶粒和 TiOx 物种的协同作用影响了催化剂的羰基加氢性能; 当较小的 Ni0 晶粒匹配合适的 TiOx 物种时, 催化剂表现出较高的羰基加氢活性.
γ-丁内酯 (GBL) 是一种优良的高沸点有机溶剂, 是合成吡咯烷酮类产物的原料及中间体, 在石油化工、医药、染料及农药等领域有重要用途[1,2]. 如图式 1 所示, 由顺酐 (MA) 加氢合成 γ-丁内酯是一连续加氢过程, 即顺酐中 C=C 加氢转化为丁二酸酐, 再经 C=O 加氢生成 γ-丁内酯. 第一步 C=C 加氢在金属催化剂作用下较易进行, 而第二步 C=O 加氢则要求催化剂活性较高[3]. 目前人们多通过改变活性组分和添加助剂等方法来提高顺酐加氢生成GBL 的选择性[4~6]; 而采用调变载体与负载金属相互作用的方法则鲜有报道. 本课题组前期工作发现,通过筛选合适载体以调变活性组分和载体之间的相互作用, 在适宜的顺酐液相加氢反应条件下, 可高选择性地获得 GBL[7~11].
TiO2 的可还原性及其与被负载的活性组分之间较强的相互作用, 使得催化剂表现出独特的催化性能[12,13]. 研究表明, 单一 TiO2 负载 Pd 或 Ni 等金属,在较高温度下经 H2 还原后, 催化剂表面会产生可修饰负载金属的 TiOx (x < 2) 物种, 该物种能促进 C=O或 N=O 的加氢[14~17]; 然而, 有关以含钛基复合氧化物为载体的催化剂上 TiOx 物种对催化活性影响的研究则较少. 尽管我们曾将 TiO2 引入 SiO2 中制备了 Ni/TiO2-SiO2 催化剂, 发现催化剂中 Ti-O-Si 键的形成能增强 NiO 与载体的相互作用, 有利于提高催化剂的加氢活性[11]; 但尚存在一些疑问, 有必要进行深入研究. 例如, TiOx 对 Ni/TiO2-SiO2 催化剂的表面性质有何影响, TiOx 和 Ni0 晶粒在催化顺酐加表面性质有何影响, TiOx 和 Ni0 晶粒在催化顺酐加氢合成 γ-丁内酯反应中存在着何种关系及两者如何影响产物的选择性等. 因此, 本文制备了一系列具有不同钛含量的 Ni/TiO2-SiO2 催化剂, 考察不同钛含量及 TiOx 物种对催化剂结构、表面性质及催化活性的影响, 以期揭示顺酐加氢反应中催化剂表面性质与催化活性之间的关系.
TiO2 的可还原性及其与被负载的活性组分之间较强的相互作用, 使得催化剂表现出独特的催化性能[12,13]. 研究表明, 单一 TiO2 负载 Pd 或 Ni 等金属,在较高温度下经 H2 还原后, 催化剂表面会产生可修饰负载金属的 TiOx (x < 2) 物种, 该物种能促进 C=O或 N=O 的加氢[14~17]; 然而, 有关以含钛基复合氧化物为载体的催化剂上 TiOx 物种对催化活性影响的研究则较少. 尽管我们曾将 TiO2 引入 SiO2 中制备了 Ni/TiO2-SiO2 催化剂, 发现催化剂中 Ti-O-Si 键的形成能增强 NiO 与载体的相互作用, 有利于提高催化剂的加氢活性[11]; 但尚存在一些疑问, 有必要进行深入研究. 例如, TiOx 对 Ni/TiO2-SiO2 催化剂的表面性质有何影响, TiOx 和 Ni0 晶粒在催化顺酐加表面性质有何影响, TiOx 和 Ni0 晶粒在催化顺酐加氢合成 γ-丁内酯反应中存在着何种关系及两者如何影响产物的选择性等. 因此, 本文制备了一系列具有不同钛含量的 Ni/TiO2-SiO2 催化剂, 考察不同钛含量及 TiOx 物种对催化剂结构、表面性质及催化活性的影响, 以期揭示顺酐加氢反应中催化剂表面性质与催化活性之间的关系.
沈心怡发布的其他共享资料
-
-
关键词： 分光光度法,铂,2-( 5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺 发表时间： 2012-07-09 10:10:35
-
关键词： 吡咯亚胺配体,过渡金属配合物,烯烃聚合,电子效应 发表时间： 2012-07-09 10:09:33
-
关键词： 苯乙烯,不对称三羰化,手性,2-氧代-3-苯基戊二酸二甲酯 发表时间： 2012-07-09 10:08:05
-
关键词： 钛硅分子筛,过氧化氢,二乙胺,氧化,二乙基羟胺 发表时间： 2012-07-09 10:05:54
-
关键词： 镍,氧化钛,氧化硅,负载型催化剂,顺酐,选择加氢,丁内酯 发表时间： 2012-07-09 10:04:43