碳基釕催化乙酰丙酸水相加氫的研究.pdf

1、本文分別以石墨烯和活性炭為載體制備了負(fù)載型釕基催化劑，并研究其催化生物質(zhì)平臺(tái)化合物乙酰丙酸(LA)選擇性加氫制備γ-戊內(nèi)酯(GVL)的反應(yīng)規(guī)律。采用液相色譜對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析并利用N2物理吸附、XRD、TEM、EDX、FT-IR、XPS等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。
　　通過考察載體的種類、氧化還原預(yù)處理方式、還原方法及還原條件對(duì)催化活性的影響，最終采用乙二醇還原法制得高活性的Ru/AC催化劑(d≈3 nm)，以及氫氣水熱還原法制得高活

2、性的Ru/rGO催化劑(d≈1.8 nm)。在50℃，2 MPa，以水為溶劑的條件下，Ru/AC(TOF477 h-1)和Ru/rGO(TOF766 h-1)催化乙酰丙酸加氫，可分別得到收率60％和82％的中間產(chǎn)物4-羥基戊酸(HPA)。其中，Ru/rGO催化劑具有較高的穩(wěn)定性，連續(xù)套釜使用10次以上，依舊可以保持良好的活性和對(duì)HPA的選擇性。
　　為了高收率得到目標(biāo)產(chǎn)物GVL，進(jìn)而考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、液體酸堿或固體酸添加劑

3、等要素對(duì)產(chǎn)物選擇性的影響。研究表明，苯磺酸功能化的石墨烯(rGO-S)作為固體酸，分別與上述兩種催化劑機(jī)械混合共催化，均可高產(chǎn)率的生成γ-戊內(nèi)酯(100％)。
　　為了簡(jiǎn)化催化體系并降低反應(yīng)能耗，以Ru/rGO催化劑為基底，采用一種簡(jiǎn)單綠色的方法制備出高活性的金屬酸雙功能催化劑Ru/rGO-S(TOF2000 h-1)。通過TEM，EDX等表征證明了以共價(jià)鍵連接的苯磺酸基團(tuán)和Ru納米顆粒均勻地分布于石墨烯表面，且金屬平均粒徑未發(fā)生