金基催化劑在甲酸氫轉(zhuǎn)移體系中的催化加氫性能研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文金基催化劑在甲酸氫轉(zhuǎn)移體系中的催化加氫金基催化劑在甲酸氫轉(zhuǎn)移體系中的催化加氫性能研究性能研究Studyonthecatalytictransferhydrogenationperfmanceoffmicacidovergoldbasedcatalysts作者姓名：邱鎮(zhèn)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：物理化學(xué)學(xué)號(hào)：21407050指導(dǎo)教師：王新葵副教授完成日期：2017.6.1大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大

2、連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要納米金催化劑因其獨(dú)特的選擇加氫性能而成為近年來(lái)催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是金對(duì)氫分子固有的弱吸附特性所導(dǎo)致的低活性和苛刻的反應(yīng)條件嚴(yán)重制約了其實(shí)際應(yīng)用。氫轉(zhuǎn)移過(guò)程因其反應(yīng)條件溫和，分子利用率高，氫供體廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn)，受到廣大科研工作者越來(lái)越廣泛的關(guān)注。甲酸作為一種很有前途的氫轉(zhuǎn)移劑，往往需要加入堿作為添加劑，而使得反應(yīng)體系變得復(fù)雜。因此研究無(wú)堿條件下，甲酸作為氫轉(zhuǎn)移劑的催化加氫體系是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。本論文設(shè)

3、計(jì)了一種席夫堿功能化的二氧化硅擔(dān)載的納米金催化劑，構(gòu)建無(wú)堿甲酸氫轉(zhuǎn)移體系中，并考察其加氫性能，得出以下有意義的結(jié)論：1.APTES與HCHO經(jīng)胺醛縮合一步制備了表面含有還原性官能團(tuán)的SiO2載體，采用硼氫化鈉液相還原的方法，制得AuSchiffSiO2催化劑。HAADFSTEM、XRD、FTIR、UVVis和XPS結(jié)果表明：小于2nm的金納米粒子高度均勻分散在存在大量席夫堿C=N官能團(tuán)的二氧化硅載體表面，由于席夫堿強(qiáng)的給電子能力，使得金

4、屬態(tài)金的電子云密度升高。2.當(dāng)甲酸作為氫轉(zhuǎn)移劑時(shí)，AuSchiffSiO2催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的苯乙炔選擇半加氫性能。在溫和（600C，常壓）且無(wú)任何添加物的條件下，苯乙炔加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性皆＞99%，且在無(wú)溶劑的條件下實(shí)現(xiàn)苯乙炔選擇加氫，苯乙烯的損失率小于3%。由于反應(yīng)結(jié)束后甲酸能夠完全分解成二氧化碳和氫氣，成為一條綠色的氫轉(zhuǎn)移過(guò)程。由于金與席夫堿強(qiáng)的相互作用，使得反應(yīng)后催化劑沒(méi)有發(fā)生金納米粒子的團(tuán)聚和流失。3.當(dāng)甲酸作為氫轉(zhuǎn)移劑時(shí)，