Ni-La@mSiO_2催化剂的制备及其在二苯酮加氢反应中的性能

采用水合肼还原法制备了镍核,并结合Stber法制备了镧改性的核壳结构镍基纳米催化剂NiLa@mSiO_2,应用于二苯酮的选择性加氢反应.应用BET、XRD和TEM等测试手段对所制备催化剂的结构特征进行了表征.考察了反应时间对Ni-La@mSiO_2作用下二苯酮选择性加氢性能的影响,发现在氢压2.5 MPa,反应温度120℃、反应时间120min的条件下,二苯酮的转化率和二苯甲醇的选择性都达到90%以上;同时,催化剂经5次套用,二苯酮的转化率和二苯甲醇的选择性均没有发生明显下降,表明该催化剂具有良好的稳定性.

核壳结构镍基纳米催化剂的制备及其在肉桂醛加氢反应中的性能

分别以硝酸镍和氯化镍为镍源,利用热分解法和水合肼还原法制得镍纳米粒子,再经模板剂造孔法在镍核外部包裹一层介孔壳,通过焙烧和氢气还原制备了核壳结构催化剂Ni@mSiO_2和Ni-N2H4@mSiO_2,并以肉桂醛加氢为探针反应考察了核壳结构镍基催化剂与负载型镍基催化剂的加氢性能。结果表明,核壳结构镍基催化剂在肉桂醛加氢反应中比共沉淀法制备的负载型镍基催化剂具有更高的活性,氢化肉桂醛的收率可达90%以上。同时,Ni-N_2H_4@mSiO_2催化剂具有较高的磁饱和度,可实现该催化剂在反应后高效回收并循环套用。采用X射线衍射、比表面及孔分析、透射电子显微镜、H_2-程序升温还原和H_2-化学吸附等表征手段,研究了所制催化剂的结构特征,初步探讨了催化剂结构与性能的构效关系。

磷酸改性的Hβ分子筛催化合成对甲氧基苯乙酮

在磷酸改性的Hβ分子筛催化剂作用下,以苯甲醚和乙酸酐为原料,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮。通过XRD和NH3-TPD表征研究了磷酸的改性作用。系统地考察了反应温度、催化剂用量和反应时间对乙酸酐转化率的影响,确定了最佳反应条件:反应温度120℃、催化剂用量2.0g、反应时间2h。在催化剂的4次套用实验中,乙酸酐的转化率和对甲氧基苯乙酮的选择性均大于99.0%。

4-甲氧基环己酮的绿色合成

在Al2O3负载的镍基纳米催化剂作用下进行了4-甲氧基苯酚催化加氢反应,然后使用双氧水对加氢反应液进行催化氧化合成4-甲氧基环己酮。在催化加氢反应中,考察了沉积-沉淀法和浸渍法及反应条件对催化剂活性和稳定性的影响。通过XRD、H2-程序升温还原（H2-TPR）及TEM等对催化剂进行了表征,结果发现,沉积-沉淀法制备的Ni/Al2O3-DP催化剂中活性粒子分散度高、粒径较小,并且活性粒子与载体之间有较强的作用力,具有比浸渍法制备的Ni/Al2O3-IMP催化剂更好的活性和稳定性。在4-甲氧基苯酚的加氢反应中,以Ni/Al2O3-DP为催化剂,最佳的反应条件为：反应温度423 K、反应压力4.0 MPa、反应时间1.0 h、m（4-甲氧基苯酚）∶m（Ni/Al2O3-DP）=6∶1。在氧化反应中,探究了氧化条件对反应活性的影响,结果表明：当n（4-甲氧基环己醇）∶n（双氧水）=1.0∶2.5时,353 K反应20 h,目标产物4-甲氧基环己酮的选择性可达95.3%。

高分散镍硅催化剂对喹啉催化加氢的性能

以硝酸镍和硅溶胶为原料,采用蒸氨水热法,制得了一系列负载量为10%(以镍在催化剂中的质量分数计,下同)的镍硅酸盐衍生的Ni-PS-AEH-x(x代表不同焙烧温度,下同)催化剂,并用于喹啉选择性加氢制取1,2,3,4-四氢喹啉。通过考察不同镍基催化剂的加氢性能,发现Ni-PS-AEH-400催化性能最好。通过考察反应条件的影响,确定最佳反应条件为:底物与金属镍投料比(物质的量之比,下同)为30∶1、反应温度100℃、氢气压力3MPa、反应时间120min,此时喹啉转化率为99.0%,1,2,3,4-四氢喹啉收率为95.4%。采用FTIR、XRD、TEM、N2吸附-脱附、H2-TPR和XPS对催化剂结构、组成、形貌进行了表征,结果表明:镍硅酸盐结构使Ni-PS-AEH-400比表面积大、镍纳米粒子分散均匀,活性中心与载体间的相互作用力强,使其在喹啉加氢反应中具有较浸渍法制备Ni/SiO2-IMP更优异的催化性能。