納米Au催化劑的制備及其催化肉桂醛選擇性加氫性能研究.pdf

1、納米Au催化劑在許多化合物的還原反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化活性和選擇性，是一類很有發(fā)展前景的選擇性加氫催化劑。探明調(diào)控Au催化劑的加氫活性位點(diǎn)和對(duì)特定基團(tuán)的選擇性吸附位點(diǎn)的主要方法，是此類催化劑開(kāi)發(fā)過(guò)程中迫切需要解決的問(wèn)題。
　　 本論文采用液相還原法制備出聚乙烯吡咯烷酮（PVP）穩(wěn)定的Au納米粒子催化劑，采用沉積-沉淀法制備出一系列Au/MxOy-TiO2催化劑和Au-M/TiO2雙金屬催化劑，以肉桂醛選擇性加氫為模型反應(yīng)，考察了

2、各催化劑的催化性能，利用XRD、TEM、XPS等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，Au納米粒子催化劑對(duì)肉桂醛分子中的C=C鍵加氫具有很高的選擇性，小粒徑、高分散的Au納米粒子對(duì)催化劑加氫活性有利。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化出Au納米粒子催化劑的最佳制備條件為：PVP作穩(wěn)定劑，PVP/Au摩爾比為20:1，還原劑KBH4/Au摩爾比為3:1。此條件下制備的Au納米粒子尺寸在10 nm左右，且分散均勻，加氫活性高，肉桂醛轉(zhuǎn)化率可達(dá)98.82％

3、，苯丙醛選擇性為63.78％。
　　 將Au納米粒子催化劑負(fù)載后研究發(fā)現(xiàn)，Au催化劑的加氫選擇性吸附位點(diǎn)與載體的物化性質(zhì)有很大關(guān)系。惰性載體SiO2負(fù)載的Au納米粒子經(jīng)H2還原處理前后其選擇性與未負(fù)載的Au納米粒子相似，優(yōu)先選擇吸附C=C鍵。用活性載體TiO2負(fù)載的Au納米粒子經(jīng)H2還原處理前后，其選擇性發(fā)生很大變化，未用H2處理的催化劑選擇吸附C=C鍵，而經(jīng)H2處理后的催化劑，優(yōu)先選擇吸附C=O鍵，這與H2處理過(guò)程中活性載體T

4、iO2部分電子轉(zhuǎn)移到Au粒子上，產(chǎn)生了許多富電子Au顆粒有關(guān)。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，用沉積-沉淀法制備的Au/MxOy-TiO2催化劑的活性和選擇性受到助劑種類、助劑含量、添加方式等因素的影響。選用ZrO2助劑，先對(duì)TiO2修飾再負(fù)載Au制備的2％Au/5％ZrO2-TiO2催化劑對(duì)肉桂醛加氫具有較高的活性。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，Co的添加方式會(huì)影響Au-Co/TiO2雙金屬催化劑的加氫性能。先負(fù)載Co再負(fù)載Au制備的Au-Co