液相苯加氢新型Ru-B/MOF催化剂的研究

发布时间：2021-10-29 09:31

　　金属-有机骨架（MOF）材料是通过金属离子与有机配体自组装形成的具有周期性网络结构的新型多孔功能材料。与传统无机多孔材料相比,MOF具有拓扑结构多样、比表面积大、孔隙率高、孔道规则、孔道尺寸可调等优点,这些优良特性使其在非均相催化领域受到极大关注。本论文主要选用一些水热条件下稳定的MOF,将其作为载体用于催化苯加氢液相反应。对于苯加氢反应的研究包括两部分：1.苯部分加氢制备环己烯的研究。环己烯具有活泼的C=C双键,能够通过传统的烯烃反应很容易地转化为高附加值的环己醇、己二酸和己内酰胺等,因而是一种重要的有机化学中间体。工业上获得环己烯的方法有卤代环己烷脱卤化氢、环己醇脱水、环己烷脱氢等。相比而言,苯部分加氢制备环己烯途径具有原料价格低廉、原子经济、操作过程简便等显著优点,而备受人们的关注。20世纪80年代末,由日本旭化成公司建成了世界上第一套苯部分加氢制备环己烯的工业化装置,并对该技术严格保密。1996年,我国神马集团引进了旭化成的专利技术,但需要为之付昂贵的催化剂购买费和专利费。因此开发拥有自主知识产权的新型催化剂,具有十分重要的学术意义和工业应用价值。2.苯完全加氢制备环己烷的研究... 

【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 MOF材料的发展历程
    1.2 MOF材料的特点
        1.2.1 比表面积大
        1.2.2 多孔性
        1.2.3 结构多样及孔道表面可修饰性
    1.3 MOF的合成及表征
        1.3.1 挥发扩散法
        1.3.2 水(溶剂)热法
        1.3.3 其他合成方法
        1.3.4 MOF的表征
    1.4 MOF材料的应用
        1.4.1 气体储存
        1.4.2 气体的选择性吸附与分离
        1.4.3 磁性应用
    1.5 MOF在催化中的应用
        1.5.1 金属离子作为催化活性位
        1.5.2 有机配体上的官能团作为催化活性位
        1.5.3 MOF作为催化剂载体在催化中的应用
    1.6 苯部分加氢制备环己烯
    1.7 苯完全加氢制备环己烷
    1.8 论文选题及研究思路
    参考文献
第二章 催化剂的制备、表征及活性评价方法
    2.1 原料与试剂
    2.2 催化剂的制备
    2.3 催化剂表征方法
        2.3.1 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)
        2.3.2 N_2物理吸附
        2.3.3 X-射线衍射(XRD)
        2.3.4 热重分析(TGA)
        2.3.5 高分辨透射电子显微镜(TEM/SAED)
        2.3.6 X-射线光电子能谱(XPS)
        2.3.7 X射线吸收谱(XAS)
        2.3.8 CO脉冲吸附
        2.3.9 傅立叶红外光谱(FT-IR)
    2.4 催化性能评价及产物分析
        2.4.1 催化反应条件
        2.4.2 产物的色谱分析
    参考文献
第三章 苯部分加氢制环己烯新型Ru-B/MOF催化剂的研究
    3.1 引言
    3.2 催化剂的制备及活性评价
        3.2.1 MOF的制备
        3.2.2 催化剂的制备
        3.2.3 催化性能评价
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 苯部分加氢反应性能
        3.3.2 MIL-53(Al)、MIL-100(Fe)载体及催化剂的表征
        3.3.3 催化剂构效关系探讨
        3.3.4 反应条件的影响
    3.4 Ru-B/MIL-53(Cr)催化剂上反应条件的影响
    3.5 催化剂稳定性评价
        3.5.1 Ru-B/MIL-53(Al)催化剂稳定性评价
        3.5.2 Ru-B/MIL-53(Cr)催化剂稳定性评价
    3.6 本章小结
    参考文献
第四章 二元配位金属MIL-53(Al_xCr_1)负载的Ru-B催化剂在苯部分加氢反应中的催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 MIL-53(Al_xCr_1)(x=1,2,3,4,5)载体的制备及表征
        4.2.1 MIL-53(Al_xCr_1)(x=1,2,3,4,5)载体的制备
        4.2.2 MIL-53(M)载体的表征
    4.3 催化剂的制备及催化性能评价
        4.3.1 不同载体负载的Ru基催化剂的制备
        4.3.2 催化性能评价
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 不同载体负载的Ru基催化剂的苯部分加氢反应性能
        4.4.2 催化剂表征
        4.4.3 催化剂构效关系探讨
        4.4.4 Ru-B/MIL-53(Al_3Cr_1)催化剂反应条件的优化
        4.4.5 催化剂稳定性评价
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 Ru-B/MOF催化剂温和条件下苯加氢制环己烷的研究
    5.1 引言
    5.2 催化剂制备及性能评价
        5.2.1 MIL-53(M)以及HMS分子筛的制备
        5.2.2 催化剂的制备
        5.2.3 催化性能评价
        5.2.4 对比实验
        5.2.5 流失实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 苯完全加氢反应性能
        5.3.2 MOF载体及催化剂的表征
        5.3.3 催化剂构效关系探讨
        5.3.4 反应温度的影响
        5.3.5 对比实验和流失实验
        5.3.6 催化剂稳定性评价
        5.3.7 底物拓展实验
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 研究总结与展望
论文发表情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米Ru-Mn/ZrO2催化剂上苯选择加氢制环己烯[J]. 孙海杰,江厚兵,李帅辉,王红霞,潘雅洁,董英英,刘寿长,刘仲毅.  催化学报. 2013(04)
[2]超临界流体中制备微孔和介孔结构金属有机框架负载Ru及其催化性能[J]. 吴天斌,张鹏,马珺,樊红雷,王伟涛,姜涛,韩布兴.  催化学报. 2013(01)
[3]苯加氢制备环己烷的催化剂研究进展[J]. 张瑾,刘漫红.  化工进展. 2009(04)
[4]含Ni介孔分子筛的合成及其对苯加氢催化性能[J]. 姜廷顺,赵谦,殷恒波,陆路德,杨绪杰.  化工学报. 2006(11)
[5]Ru/MCM-41催化剂上苯的液相加氢反应[J]. 陈萍,毛继平,马红芳,马静红,李瑞丰.  石油学报(石油加工). 2006(05)
[6]EXAFS研究Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金的退火晶化[J]. 王晓光,闫文胜,钟文杰,张新夷,韦世强.  高等学校化学学报. 2001(03)
[7]液相法苯部分加氢制环己烯[J]. 庞先,叶代启,陈凤楼,黄仲涛.  石油化工. 1994(09)

博士论文
[1]MIL-101负载金属纳米催化剂的制备及其绿色催化研究[D]. 刘宏利.华南理工大学 2013



本文编号：3464426