铂基双金属催化剂的制备及其芳香硝基化合物加氢性能的研究

发布时间：2017-10-27 04:15

  本文关键词：铂基双金属催化剂的制备及其芳香硝基化合物加氢性能的研究

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【摘要】：在温和条件下,高效的合成芳香硝基化合物的各种加氢产物是一个具有挑战性的课题。由于双金属之间的相互作用可以改变单金属的电子和几何性能,产生协同作用,从而改变催化剂的催化性能,一直是催化领域的研究热点之一。本论文在前期工作的基础上,采用吸附还原法制备席夫碱功能化的二氧化硅担载的Pt基双金属催化剂,以芳香硝基化合物的加氢作为探针反应进行深入研究,得到了一些有意义的结论：1.Au-Pt/SiO2双金属催化剂在对氯硝基苯加氢生成对氯亚硝基反应中具有良好的催化活性与转化率,在50℃,0.5 MPa H2,正已烷作溶剂条件下,对氯硝基苯加氢转化率为76.7%,对氯亚硝基苯的选择性为38.2%。XRD和TEM等表征结果表明：催化剂表面形成了高度分散的Au-Pt双金属纳米粒子,这可能是Au-Pt/SiO2催化剂在合成对氯亚硝基苯反应中表现出较好选择性的原因。2. Ni-Pt/SiO2双金属催化剂在芳香硝基苯加氢合成偶氮化合物的反应中表现出优异的催化活性与选择性,乙醇为溶剂,KOH为碱性添加剂,在50℃,0.8 MPa H2下反应30 min,在Ni0.009Pt0.001/SiO2催化剂上对氯硝基苯的转化率为98.3%,对氯偶氮化合物的选择性达到84.9%,其TOF值高达6500 h-,高于现有文献报道。TEM,STEM-EDX,XPS等结果表明,Ni-Pt双金属之间存在强相互作用,且由于Ni,Pt之间电子的偏移降低了Ni和Pt的氧化程度,增加了催化剂表面活性位,使得Ni-Pt/SiO2催化剂在温和条件下高效的合成芳香偶氮化合物。3.通过改变反应条件,Ni-Pt/SiO2双金属催化剂在温和的反应条件下可以分别高效的合成芳香硝基化合物不同的加氢产物：苯胺化合物,氧化偶氮苯化合物及偶氮苯化合物。
【关键词】：Pt基双金属 硝基苯加氢 偶氮苯 亚硝基苯
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 文献综述9-25
• 1.1 芳香硝基化合物加氢机理9-10
• 1.2 亚硝基化合物10-11
• 1.3 偶氮苯化合物11-16
• 1.3.1 偶氮苯化合物的合成12-15
• 1.3.2 偶氮苯化合物的性能15-16
• 1.4 纳米铂基催化剂16-23
• 1.4.1 负载型纳米铂基催化剂的制备17-20
• 1.4.2 纳米铂基催化剂的应用20-23
• 1.5 本课题的思路23-25
• 2 实验部分25-28
• 2.1 实验试剂和仪器25-26
• 2.1.1 实验试剂25-26
• 2.1.2 实验仪器26
• 2.2 催化剂的制备26
• 2.3 催化剂的表征26-27
• 2.3.1 元素分析(ICP)26-27
• 2.3.2 X-射线粉末衍射(XRD)27
• 2.3.3 X-射线光电子能谱(XPS)27
• 2.3.4 扫描透射电镜(STEM)27
• 2.3.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)27
• 2.4 催化剂活性评价27-28
• 3 Pt基双基属催化剂上对氯亚硝基苯合成的研究28-34
• 3.1 Pt基双金属催化剂上对氯硝基苯加氢性能研究28-32
• 3.1.1 不同Pt基双金属催化剂上对氯硝基苯加氢性能研究28-29
• 3.1.2 溶剂对其催化性能的影响29-30
• 3.1.3 添加剂对催化性能的影响30-32
• 3.2 Au-Pt-SiO_2催化剂的表征32-33
• 3.3 小结33-34
• 4 Ni-Pt-SiO_2催化剂上芳香硝基化合物加氢制备偶氮化合物的研究34-55
• 4.1 Pt基双金属催化剂上芳香硝基化合物加氢耦合性能研究34-54
• 4.1.1 不同Pt基双金属催化剂上芳香硝基化合物加氢耦合性能34-36
• 4.1.2 Ni-Pt比例对其催化性能的影响36-37
• 4.1.3 不同载体对其催化性能的影响37-38
• 4.1.4 Ni-Pt/SiO_2催化剂的表征38-44
• 4.1.5 不同碱对其催化性能的影响44-45
• 4.1.6 不同溶剂对其催化性能的影响45-46
• 4.1.7 不同反应条件对其催化性能的影响46
• 4.1.8 硝基苯加氢的动力学过程46-47
• 4.1.9 催化剂的稳定性47-51
• 4.1.10 Ni-Pt/SiO_2对其他硝基苯化合物加氢耦合性能的研究51-52
• 4.1.11 Ni-Pt/SiO_2在其他加氢目标产物反应中的催化性能52-54
• 4.2 小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-71
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况71-72
• 致谢72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 马腾;傅强;崔义;张镇;王珍;谭大力;包信和;;Pt(111)表面上表层Fe(FeO)结构和次表层Fe结构的可控转变(英文)[J];催化学报;2010年01期

2 魏斌,吴谊群,顾冬红,干福熹;偶氮染料:新型高密度、多功能光盘存储介质[J];功能材料;2003年01期

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本文编号：1101863