利用共沸蒸餾法制備了金屬Ni高度分散的Ni/Al₂O₃催化劑,并利用X射線粉末衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）和全自動(dòng)比表面積和孔徑分析儀（BET）對其進(jìn)行了一系列表征。實(shí)驗(yàn)過程中,選用肉桂醛（CAL）加氫反應(yīng)來考察該催化劑的催化性能。結(jié)果表明,共沸蒸餾法制備出的Ni/Al₂O₃催化劑較浸漬法而言,其金屬Ni的粒徑較小且高度分散,同時(shí)催化劑對肉桂醛加氫生成3-苯丙醛（HCAL）具有良好的催化效果。在反應(yīng)溫度為150℃、反應(yīng)壓力為2MPa、負(fù)載量為15%時(shí),3-苯丙醛的產(chǎn)率高達(dá)77.24%。此外,該催化劑在循環(huán)使用了5次后3-苯丙醛的產(chǎn)率并未出現(xiàn)明顯下降的趨勢,通過循環(huán)過后的XRD和TEM表征顯示其前后的數(shù)據(jù)并沒有發(fā)生改變,這說明該催化劑具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。 

【文章來源】：化工進(jìn)展. 2017,36(12)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

肉桂醛加氫反應(yīng)過程圖

硐殖雋己玫難?肺榷ㄐ浴?1實(shí)驗(yàn)部分1.1主要試劑與儀器六水合硝酸鎳[Ni(NO3)2·6H2O]、十六烷基三甲基溴化銨（C19H42BrN）、苯（C6H6）、異丙醇鋁（C9H21AlO3）、肉桂醛（C9H80）、無水乙醇（C2H6O），均為分析純。X射線粉末衍射儀(D/max2200PC型，日本理學(xué))，透射電子顯微鏡(JEM-2100型，日本株式會(huì)社)；快速全自動(dòng)比表面和孔徑分析儀(Autosorb-iQ2-MP型，美國康塔儀器公司)；氣相色譜儀(XSP-GC950，上海分析儀器廠)。1.2催化劑的制備催化劑的制備過程如圖2所示，首先稱取0.4328g的Ni(NO3)2·6H2O于三口燒瓶中，再向其中加入8mL水使其溶解。接著，加入0.7800g表面活性劑（C19H42BrN）和70mL的C6H6并加入轉(zhuǎn)子。然后將加入藥品的三口燒瓶放入恒溫（70℃）油浴鍋中，并開啟攪拌功能使其一邊加熱一邊攪拌形成油包水的微乳液。攪拌大約6h后，將油浴鍋的溫度升高到100℃，利用苯和水形成共沸物將先前加入的水慢慢蒸出。大約在攪拌3h后，直至分水器里的苯和水出現(xiàn)明顯的分層且上層苯內(nèi)不再含有水，三口燒瓶里的溶液顏色均一，再向三口燒瓶內(nèi)加入異丙醇鋁（2.3333g）繼續(xù)加熱攪拌。在持續(xù)攪拌一段時(shí)間后，將三口燒瓶中均一的溶液趁熱加入水熱釜中，然后將其放入180℃烘箱中保溫12h。接著取出水熱釜冷卻至室溫，并將其中的料液倒入燒杯中，在100℃下將苯蒸去。將得到的灰白色固體放入馬弗爐550℃煅燒5h除去表面活性劑，最后將所得到的固體研磨在550℃下氫氣還原5h即得到最終產(chǎn)物Ni/Al2O3催化劑。圖2共沸蒸餾法制備Ni/Al2O3催化劑的示意圖1.3肉桂醛加氫反應(yīng)催化劑的催化性能通過肉桂醛加氫反應(yīng)來表征。在50mL高壓反應(yīng)釜中，

)、(400)和(440)晶面相對應(yīng)（JCPDS10-0425）；15%Ni/Al2O3樣品分別在2θ為44.4°、51.8°、76.3°出峰，這與Ni的(111)、(200)、(220)晶面相對應(yīng)(JCPDS65-2865)，由于該樣品中的Al2O3為無定形氧化鋁所以圖譜中未出現(xiàn)γ-Al2O3的特征峰；而15%Ni/γ-Al2O3樣品由于是利用浸漬法制備出來的，所以圖譜中既出現(xiàn)γ-Al2O3的特征峰也會(huì)有金屬Ni的特征峰。圖3γ-Al2O3、15%Ni/Al2O3和15%Ni/γ-Al2O3樣品的XRD2.1.2不同負(fù)載量的Ni/Al2O3催化劑的XRD表征圖4是利用共沸蒸餾法制備的不同負(fù)載量催化劑的XRD圖。從圖4中可以看出，在負(fù)載量為5%時(shí)，所制備出的催化劑樣品XRD圖譜中既出現(xiàn)了γ-Al2O3的特征峰也出現(xiàn)了金屬Ni的特征峰，說明此時(shí)所制備出的催化劑為γ-Al2O3負(fù)載的金屬Ni催化劑。而Ni的負(fù)載量在10%、15%和20%時(shí)γ-Al2O3的特征峰逐漸消失，只出現(xiàn)金屬Ni的特征峰，這是由于共沸蒸餾法是在原位的基礎(chǔ)上制備出的Ni/Al2O3催化劑，隨著負(fù)載量的增加，導(dǎo)致了Al2O3的結(jié)晶度降低從而在高負(fù)載量時(shí)不出現(xiàn)γ-Al2O3的特征峰。同時(shí)，該現(xiàn)象也很好地解釋了在圖3中利用共沸蒸餾法所制備的催化劑樣品XRD譜圖上不出現(xiàn)γ-Al2O3的特征峰，而利用浸漬法所制備的催圖4共沸蒸餾法制備的不同負(fù)載量催化劑的XRD化劑樣品的XRD圖譜中出現(xiàn)γ-Al2O3特征峰的原因。2.2不同方法制備催化劑的TEM表征圖5是共沸蒸餾法制備的5%Ni/γ-Al2O3樣品的TEM[圖5(a)、(b)]、15%Ni/Al2O3樣品的TEM[圖5(c)、(d)]和粒徑分布圖5(e)以及浸漬法制備的15%Ni/γ-Al2O3樣品的TEM[圖5(f)、(g)]。對比5%Ni/γ-Al2O3樣?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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