镍基水滑石纳米催化剂的制备及加氢性能研究

日期: 2024-04-23 03:11:46|浏览: 96|编号: 55436

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镍基水滑石纳米催化剂的制备加氢性能研究

概括:

在催化加氢反应体系中,芳香族化合物加氢制备饱和或半饱和化合物在化学和药物合成领域具有重要的研究意义,其中高活性、高稳定性纳米催化剂的制备是研究的关键。 基于此,本文以性能优异的水滑石材料为催化剂前驱体,通过添加螯合剂、成孔剂等制备方法,简单制备了一系列低成本、高性能的镍基水滑石纳米材料。 。 将其应用于一系列芳香族化合物的加氢反应中,取得了预期的效果。 首先,我们以含镍水滑石(-LDH)为前驱体,通过原位一步法制备了一系列不同Mg/Al摩尔比的高性能聚合物。 分散的镍基纳米催化剂 - 原位。 与传统浸渍法制备的催化剂相比,该催化剂在苯甲腈加氢反应中表现出优异的催化活性,苯甲胺选择性达到90%以上,且可循环使用10次,活性无明显下降,稳定性良好。 X射线光电子能谱(XPS)和氢程序升温还原(H_2-TPR)证明载体与催化剂中的活性组分Ni之间存在很强的关系。 这种相互作用使得活性组分Ni在反应过程中不易团聚和烧结,从而提高了催化剂的稳定性。 然后,我们以乙二醇为螯合剂,采用水热法制备了多级孔花状Ni-Mg-Al-LDH水滑石催化剂。 该催化剂在苯甲酸加氢反应中表现出优异的催化性能。 通过透射电子显微镜(TEM)、比表面积和孔径分析(BET)、X射线光电子能谱(XPS)等表征发现花状水滑石催化剂具有分级多孔结构。 主要活性金属Ni~(2+)是在水滑石前驱体制备过程中原位添加的。 还原后,Ni NPs可以更好地锚定在水滑石中。 使Ni纳米颗粒在催化剂表面的分布更加均匀且尺寸更小(1.1 nm),提高了催化剂的活性; 同时,与载体的相互作用增强,抑制了Ni NPs的团聚,从而提高了催化剂的稳定性。 最后,我们以羧甲基壳聚糖(CMC)为模板制备了具有高比表面积和多孔结构的镍基纳米催化剂,并将其应用于二苯甲酮的选择性加氢。 反应过程中。 实验结果发现,与浸渍法和共沉淀法制备的催化剂相比,该催化剂在二苯甲酮加氢反应中具有较高的催化活性,表明CMC的添加对催化剂具有造孔作用,提高了催化剂的催化活性。催化剂较大的比表面积也有利于活性金属镍与反应物的接触,从而提高其催化性能。 此外,该催化剂还表现出良好的稳定性,可稳定使用10次,具有良好的应用前景。 。

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