Ru-PVP膠態(tài)納米顆粒制備及催化苯選擇加氫性能研究.pdf

1、環(huán)己烯具有活潑的雙鍵,是一種重要的有機(jī)合成中間體,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)用化學(xué)品、飼料和其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中。液相苯選擇加氫制環(huán)己烯具有原子經(jīng)濟(jì)性好、污染小等特點(diǎn),近年來(lái)成為研究的熱點(diǎn)。多數(shù)金屬催化劑的活性組分往往為納米尺寸的粒子,這些粒子的組成、形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)催化劑的活性和選擇性產(chǎn)生重要影響。本文利用化學(xué)還原法,制備了應(yīng)用于苯選擇加氫合成環(huán)己烯的Ru-PVP膠態(tài)納米催化劑,并進(jìn)行了表征和性能評(píng)價(jià)。
　　本文采用化學(xué)還原

2、法,以RuCl3?H2O為前驅(qū)體,KBH4為還原劑,PVP為保護(hù)劑制得了用于苯選擇加氫反應(yīng)的Ru-PVP膠態(tài)納米催化劑?？疾炝诉€原劑種類、KBH4還原劑用量、PVP用量、晶化溫度以及前驅(qū)體用量等因素對(duì)Ru-PVP催化劑的影響,以及對(duì)其催化苯選擇加氫性能的影響。發(fā)現(xiàn)隨著B(niǎo)用量的增多,納米顆粒逐漸增大,催化苯選擇加氫的選擇性也逐漸增大;而PVP用量的增多使得納米顆粒逐漸減小,催化劑活性也逐漸下降;制備溫度越低,前驅(qū)體濃度越大,所得到的納米顆

3、粒就越大,活性也就越好。在適宜的條件下,環(huán)己烯最大收率為15.4％,此時(shí)苯轉(zhuǎn)化率為51.2%。
　　制備了Ru-Zn-PVP雙金屬催化劑。Zn的加入破壞了PVP的穩(wěn)定作用,顆粒發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。用于苯選擇加氫反應(yīng),環(huán)己烯最高收率為17.8%,此時(shí)苯轉(zhuǎn)化率為44.8%。循環(huán)使用初期,活性下降不明顯。但在循環(huán)使用第5次時(shí),苯轉(zhuǎn)化率降低為21.5%,而環(huán)己烯選擇性則基本保持不變(~40%),相對(duì)新鮮催化劑還有所提高。表征發(fā)現(xiàn),新鮮催化劑中Z

4、n大部分以ZnO形式存在,使用5次后,催化劑中出現(xiàn)了Zn(OH)2,這可能是反應(yīng)液中ZnSO4轉(zhuǎn)化得到的。
　　采用溶劑熱還原法,以RuCl3H2O為前驅(qū)體,乙二醇或者聚乙二醇為還原劑,制得了用于苯選擇加氫反應(yīng)的Ru-PVP納米催化劑;考察了還原劑種類、穩(wěn)定劑用量、溶劑配比、填充量、晶化溫度以及時(shí)間等因素對(duì)Ru-PVP膠態(tài)納米顆粒尺寸的影響。使用不同尺寸(1.89nm、2.23nm和3.38nm)的Ru-PVP膠態(tài)納米顆粒催化苯選