乙酰丙酸（LA）水相加氫制γ-戊內酯（GVL）是重要的生物質轉化步驟之一。采用鈷催化劑替代貴金屬催化劑具有重要的產業(yè)化價值,但鈷催化劑在水相反應中存在穩(wěn)定性差的問題。本文采用炭包覆、炭載體表面改性及氮摻雜空心炭限域等方法,在載體和金屬鈷的界面構建合適的微環(huán)境,提高鈷催化劑在水相反應中的加氫穩(wěn)定性,主要結論如下:（1）考察了不同溶劑對Co/Si O₂催化劑催化乙酰丙酸加氫轉化為γ-戊內酯反應的影響。發(fā)現(xiàn)水作為溶劑GVL的選擇性最高,而活性較低。同時研究了純異丙醇溶劑中水的引入對鈷催化劑加氫反應的影響。水的引入對反應過程不利,降低了鈷催化劑催化乙酰丙酸加氫活性,但促進產物GVL的形成。（2）以等量浸漬法制備了系列Co M/Si O₂雙金屬催化劑,結果發(fā)現(xiàn)釕的引入能夠顯著提高鈷催化劑的水相加氫活性。通過一步熱解負載在氧化硅載體上的單寧酸和鈷釕前驅體配合物,制備得到具有炭包覆層的催化劑（Co Ru@x C/Si O₂）。表面炭層的存在提高了金屬鈷在水相中的抗氧化能力,減少了金屬鈷的流失,從而顯著提高了其乙酰丙酸水相加氫穩(wěn)定性。（... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 生物質概述
    1.2 生物基化學品概述
        1.2.1 乙酰丙酸的合成和下游轉化
        1.2.2 γ-戊內酯的應用前景
    1.3 乙酰丙酸催化加氫制備γ-戊內酯的研究進展
        1.3.1 催化劑的類型
        1.3.2 反應介質的影響
        1.3.3 催化劑的穩(wěn)定策略
    1.4 選題意義根據(jù)及研究內容
        1.4.1 選題意義及依據(jù)
        1.4.2 研究內容
第二章 實驗部分
    2.1 試劑和儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器和設備
    2.2 催化劑表征
        2.2.1 N_2物理吸附表征
        2.2.2 熱重分析(TG)
        2.2.3 程序升溫脫附-質譜聯(lián)用(H_2-TPR/TPD)
        2.2.4 掃描電鏡(SEM)
        2.2.5 X射線粉末衍射測試(XRD)
        2.2.6 透射電鏡(TEM)
        2.2.7 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.8 拉曼光譜(Raman)
        2.2.9 電感耦合等離子體(ICP-OES/MS)
    2.3 催化劑性能評價
        2.3.1 催化劑活性評價
        2.3.2 催化劑穩(wěn)定性實驗
第三章 鈷催化劑催化乙酰丙酸加氫反應條件研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 結果與討論
        3.3.1 反應溶劑的影響
        3.3.2 水含量的影響
        3.3.3 反應時間的影響
        3.3.4 反應溫度的影響
        3.3.5 反應壓力的影響
    3.4 本章小結
第四章 炭包覆鈷釕催化劑制備及其對加氫性能影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 CoRu/SiO_2 等雙金屬催化劑的制備
        4.2.2 CoRu@x C/SiO_2 等相關催化劑的制備
    4.3 結果與討論
        4.3.1 負載型雙金屬催化劑對乙酰丙酸水相加氫性能的影響
        4.3.2 CoRu/SiO_2 等催化劑分析表征
        4.3.3 CoRu/SiO_2 催化劑穩(wěn)定性
        4.3.4 炭包覆對CoRu/SiO_2催化劑催化性能的影響
        4.3.5 CoRu@0.12C/SiO_2 催化劑穩(wěn)定機制分析
    4.4 本章小結
第五章 碳納米管表面改性對加氫性能影響
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 CNTs的處理
        5.2.2 催化劑的制備
    5.3 結果與討論
        5.3.1 處理方式對CNTs表面化學性質的影響
        5.3.2 CoRu/CNTs-x的結構特征分析
        5.3.3 CNTs表面結構對CoRu/CNTs-x加氫性能的影響
        5.3.4 熱處理對CoRu/CNTs-x催化性能的影響
    5.4 本章小結
第六章 氮摻雜空心炭負載鈷催化劑及其加氫性能的初探
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 ZIF-8的制備
        6.2.2 氮摻雜炭(NC)的制備
        6.2.3 氮摻雜空心炭(NHPC)的制備
        6.2.4 CoRu/NC和 CoRu/NHPC-x制備
    6.3 結果與討論
        6.3.1 ZIF-8、NC和 NHPC-24 的結構表征
        6.3.2 CoRu/NC和 CoRu/NHPC-x的加氫反應催化性能
    6.4 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
    1 作者簡歷
    2 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
    3 參與的科研項目及獲獎情況
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3188870