碳納米管負(fù)載鈷、釕催化劑的催化性能研究.pdf

1、本文以碳納米管為催化劑載體，采用浸漬法制備了碳納米管負(fù)載的鈷、釕及鈷-釕雙金屬催化劑；利用TEM、XRD、TPR、TG、XPS等技術(shù)對(duì)催化劑的形貌、物相結(jié)構(gòu)、還原行為和熱穩(wěn)定性、金屬粒子的存在狀態(tài)進(jìn)行了研究；考察了Co/CNTs催化劑制備過程中主要參數(shù)的影響，確定了適宜的催化劑制備條件。 催化劑的評(píng)價(jià)主要由兩部分組成。首先，以1-辛烯的氫甲?；磻?yīng)為探針，研究了Co/CNTs催化劑的催化性能，并對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。在Co-Ru

2、/CNTs催化劑的1-辛烯氫甲酰化反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和C9-醛的選擇性都大大提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于Co/CNTs催化劑的催化性能：這可能是因?yàn)樵陔p金屬催化劑中，金屬催化劑的粒徑更小，分布更均勻以及釕金屬的存在加入對(duì)鈷金屬催化劑有促進(jìn)作用的緣故。 第二部分，以苯甲醇選擇氧化生成苯甲醛為探針反應(yīng)，考察了Ru/CNTs催化劑的催化活性。首次將水引入醇類選擇氧化的有機(jī)合成反應(yīng)中，研究結(jié)果表明，催化劑能顯示出優(yōu)異的催化活性。比較反應(yīng)在水溶劑

3、、甲苯溶劑和水-甲苯雙相溶劑中進(jìn)行的結(jié)果可知，水的存在是提高反應(yīng)速率的關(guān)鍵因素。XRD和XPS的測試結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)條件下，Ru的金屬化合物可以被還原生成Ru0，即在氧化反應(yīng)中，起活性作用的可能是釕金屬粒子，而非釕的化合物或陽離子，這與諸多文獻(xiàn)記載的結(jié)果是不同的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文提出了簡單的四相反應(yīng)的過程機(jī)理。此外，Ru/CNTs催化劑應(yīng)用范圍廣，可以作為多種醇選擇氧化的催化劑。Ru/CNTs催化劑的可以被多次循環(huán)使用，且活性基本沒有