由MOFs合成的介孔碳材料負(fù)載貴金屬催化劑的制備及其在選擇性氫化反應(yīng)中的研究.pdf

1、加氫過(guò)程是化學(xué)工業(yè)和石油煉制工業(yè)中最重要的反應(yīng)過(guò)程之一。近年來(lái)隨著納米材料的發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)催化與納米材料領(lǐng)域的結(jié)合愈發(fā)緊密。納米材料由于其微小的尺寸，超高的比表面積以及高催化活性等優(yōu)點(diǎn)在催化領(lǐng)域有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。金屬-有機(jī)骨架材料(MOFs)是近十年來(lái)發(fā)展迅速的一種配位化合物，具有三維的孔結(jié)構(gòu)和很大的比表面積，是沸石和碳納米管之外的又一類重要的新型多孔材料。由 MOFs直接碳化制備介孔碳材料作為一種新穎的碳材料制備方法，具有步驟簡(jiǎn)單

2、，制得的碳材料形貌規(guī)整等優(yōu)點(diǎn)。這類碳材料在催化化學(xué)和電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。
　　本論文成功地制備了以不同MOFs材料直接碳化一步制得介孔碳材料負(fù)載貴金屬鈀、釕納米顆粒的催化劑，并研究其催化苯乙炔等炔烴和鹵代硝基苯的選擇性氫化反應(yīng)性能。
　　1.鈀納米顆粒負(fù)載于由 ZIF-67制備的磁性介孔碳材料催化劑用于催化溫和條件下苯乙炔的選擇性氫化
　　首先通過(guò)水熱法制得了MOF ZIF-67，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將制得的MO

3、F高溫碳化制備了嵌有鈷納米顆粒的介孔碳材料，并對(duì)其進(jìn)行了鈀納米顆粒的負(fù)載。利用透射電鏡、X射線衍射、氮?dú)馕摳綄?shí)驗(yàn)等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了全面表征，證明了催化劑形貌保持完好，形成了良好的孔結(jié)構(gòu)，而且鈀納米顆粒被均勻的分散在了載體上。該催化劑被應(yīng)用于催化苯乙炔半氫化反應(yīng)，在常溫常壓的溫和反應(yīng)條件下表現(xiàn)出了良好的活性和對(duì)苯乙烯的選擇性。通過(guò)對(duì)鈀負(fù)載量以及溶劑的篩選，最終確定最優(yōu)負(fù)載量為2.39％，最佳溶劑為甲醇。在該條件下轉(zhuǎn)化率選擇性可分別達(dá)到

4、98%和88%。該催化劑也被進(jìn)一步應(yīng)用在了1-辛炔和4-戊炔-1醇的半氫化反應(yīng)中。與大部分傳統(tǒng)碳材料相比，該催化劑擁有良好的磁性，能夠方便地從反應(yīng)體系中回收。
　　2.釕納米顆粒負(fù)載于由 ZIF-8制備的氮摻雜介孔碳材料催化劑用于對(duì)氯硝基苯和對(duì)溴硝基苯選擇性氫化
　　氮摻雜碳材料由MOF ZIF-8碳化一步制得，通過(guò)透射電鏡，X射線衍射，氮?dú)馕摳綄?shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了表征，證明制得的氮摻雜碳材料保持了ZIF-8的規(guī)整形貌，同時(shí)具有