负载型钌、镍催化剂催化生物质衍生化合物加氢反应研究

发布时间：2024-04-17 21:10

　　环境问题和能源危机是近年来最引人注目的话题,由于化石燃料使用过程对环境造成极大危害及对其不可持续性的担忧,越来越多的科学工作者将目光转向生物质等可再生能源化学品的研究。开发生物质能源化学品生产过程中廉价、高效的催化加氢材料和工艺路线是重要的研究方向。本文针对负载型纳米钌、镍催化剂的制备条件,考察了催化剂在温和反应条件下对生物质衍生化合物的催化加氢性能。借助X射线衍射、透射电镜、拉曼散射光谱等分析手段,分析推断了催化剂的构成和催化剂性能之间的联系,进而对反应机理进行阐述。本文主要研究结果如下:使用经酸活化后的碳纳米管作为载体,采用浸渍法制备的催化剂Ru/CNTs中Ru粒子的平均粒径为2.74 nm,在温和的反应条件(反应温度为160°C,氢气压力为1 MPa,搅拌速度为500 rpm)和绿色溶剂水的反应体系中,经过5 h的反应时间,高效的将生物质衍生平台化合物糠醛催化加氢升级为环戊酮,反应中4.68 mmol糠醛的转化率达到99%,环戊酮选择性达到91%。作为催化剂载体的CNTs具有独特的导电性使得氢气在催化剂表面解离成氢原子速度加快,形成氢溢流的现象,提高反应催化加氢效率。环戊酮成环反...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1生物质热解油中主要的含氧组份[12]

图1.1生物质热解油中主要的含氧组份[12]1.2生物质热解油衍生化合物生物质热解油（生物油）衍生化合物是指在生物油中被检测到或化学结构包含生物油中主要含氧官能团的化合物[16]，图1.1为生物质热解油中的主要含氧组份。对于生物油衍生化合物的精制研究可以简化生物油加氢脱....

图1.2木糖脱水生成糠醛的可能反应机理[22]

压力使得这些初级生物质衍生化学品附加值较低。所以，研究生物质衍生化合的精制以提高相关化学产品的稳定性及其产品附加值显得尤为重要[18]。糠醛，是由生物质中的半纤维素水解后通过酸催化制备的一种生物质衍生平化合物[19-21]。半纤维素水解后的产物为木糖，木糖脱水反应在不同催化剂作用....

图1.3香草醛分子式

图1.3香草醛分子式化剂剂类型思想是降低催化剂制作成本、提高催化纳米技术和纳米科学的发展使得纳米级常大的优势，纳米粒子极高的比表面积可面积。负载型纳米金属催化剂是将金属纳，使用功能性载体承载并稳定金属纳米粒有机金属骨架材料[52-54]、功能性分子筛[54载体有限制金属粒径、....

图2.1糠醛催化加氢反应产物及机理分析图

5.反应中反应碳平衡计算方法如下：反应碳平衡计算采用外标法。配置已知质量浓度的各产物外标乙酸乙酯，样品的进样体积为1μL，绘制外标标准曲线。外标法在采集反应产物一定量的乙酸乙酯对反应溶液萃取，之后以1μL的进样体积进行气相分析。碳平衡计算方法如下：β为反应碳平衡数据....

本文编号：3956930