【摘要】：負(fù)載型的貴金屬催化劑在金屬顆粒大小、形態(tài)、理化特性、催化性能等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),能夠極大地提高有機(jī)反應(yīng)的速率和選擇性,在加氫、脫氫、選擇性氧化、烷基化等有機(jī)催化反應(yīng)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文主要研究了負(fù)載型貴金屬催化劑在催化加氫和脫氫反應(yīng)中的催化性能。首先,探索了Pd-Er2O3的制備方法以及催化加氫性能。在室溫常壓條件下,不同負(fù)載量的Pd-Er2O3系列催化劑的加氫效率都非常高,對(duì)苯乙烯的催化加氫的轉(zhuǎn)換頻率值(TOF)都高于5000 h-1,其中,1.75 wt%Pd-Er2O3催化劑性能最優(yōu),達(dá)到9013 h-1;并測(cè)算出該催化劑對(duì)4-硝基苯酚的加氫反應(yīng)速率常數(shù)為0.0058 s-1。此外,1.75 wt%Pd-Er2O3催化劑還具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和化學(xué)選擇性。根據(jù)HR-TEM和XPS等表征結(jié)果,該催化劑優(yōu)良的性能主要?dú)w因于該催化劑對(duì)H2的強(qiáng)化學(xué)吸附作用以及Pd金屬納米顆粒與Er2O3載體之間的強(qiáng)金屬-載體相互作用(SMSI)。其次,制備了Pt-TiO2催化劑,并以甲醇的光催化重整反應(yīng)為模型研究了其催化脫氫性能。在300 W氙燈光照條件下,Pt-TiO2的光催化活性較高,產(chǎn)氫效率達(dá)到19.87 μmol/h。這主要是由于Pt與TiO2載體之間形成了強(qiáng)金屬-載體相互作用(SMSI),能夠促使在光生電子在載體與金屬之間快速遷移轉(zhuǎn)化,提高了Pt-Ti02催化劑的光催化活性。向反應(yīng)體系中添加微量的光酸劑PAG之后,產(chǎn)氫效率提高了3.55倍,達(dá)到70.62 μmol/h。根據(jù)FT-IR和GC-MS對(duì)反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行分析,這可能是因?yàn)镻AG在光照下產(chǎn)生H+,使得溶液中的H+含量增加,促進(jìn)了H+與光生電子的結(jié)合,從而使催化產(chǎn)氫效率大大提高�？傮w來說,本文所設(shè)計(jì)合成的Pd基和Pt基負(fù)載型催化劑能夠在溫和的反應(yīng)條件下,高效催化苯乙烯、4-硝基苯酚等一系列加氫反應(yīng)和甲醇光催化重整產(chǎn)氫反應(yīng),具有優(yōu)異的催化加氫和脫氫性能。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ426;TQ116.2
【圖文】：

對(duì)于環(huán)己烯脫氫反應(yīng)，Ｐｔ（ｌｌｌ）上同時(shí)存在１，３－環(huán)己二烯和１，４－環(huán)己二烯，而逡逑Ｐｔ（ｌＯＯ）上僅有１，３－環(huán)己二稀。不同結(jié)構(gòu)的Ｐｔ對(duì)環(huán)己烯的脫氫反應(yīng)具有高度的選逡逑擇性，如圖１．１ａ所示。Ｈａｍｔａ等［１２］的研宄發(fā)現(xiàn)，Ａｕ金屬顆粒在Ｔ丨０２載體上高逡逑度分散時(shí)，能夠高效催化氧化ＣＯ，其催化效率與Ａｕ顆粒的粒徑大小呈反向相逡逑關(guān)關(guān)系（圖１．２ｂ）。Ａｂａｄ［１３］以納米Ｃｅ０２為載體負(fù)載了邋Ａｎ顆粒，在無溶劑和無逡逑堿的條件下，能夠利用0２在常壓下選擇性地將烯丙醇氧化為共軛酮，與相類似逡逑的Ｃｅ負(fù)載型和羥基磷灰石負(fù)載型Ｐｄ催化劑相比

用而穩(wěn)定下來，因此Ｒｕ／Ａ１２０３比Ｒｕ／ＡＣ對(duì)Ｃ＝０鍵的選擇性加氫具有更高的活逡逑性。另外，塊狀＜＾０２和Ｃｅ／ＡＣ催化劑對(duì)不飽和醇的選擇性很高，分別達(dá)到９３％逡逑和１００％，如圖１．３ａ所示。結(jié)合ＣＯ吸附量熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，啟動(dòng)子表面的缺逡逑陷位點(diǎn)對(duì)不飽和醛的Ｃ＝０鍵的活化有關(guān)鍵的作用，是不飽和醛的活性和高選擇逡逑性位點(diǎn)。逡逑（ａ）邐（ｂ）邋３０邋１邐逡逑１００邋］邐０邐ｚ逡逑ｇ邋＇邐Ｉ邋／逡逑ｉ邐／邐＋威}卞義希保板澹義弦灰誨澹у義希板巍齲椋櫻椋。齲椋歟媯獺

本文編號(hào)：2754539