本文關(guān)鍵詞：甲酸分解制氫及催化轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)

  更多相關(guān)文章： 甲酸 分解 Pd/AC 轉(zhuǎn)移加氫 苯 苯酚

【摘要】：甲酸分子中含有4.4 wt%的氫,是眾所周知的氫源。在催化劑的作用下,甲酸在常溫、常壓即可分解成H2和CO2。由于甲酸在常溫下為液體,作為氫源儲(chǔ)運(yùn)方便,相對(duì)于高壓H2,在安全方面具有很大優(yōu)勢(shì)。此外,甲酸具有良好的選擇還原性,反應(yīng)條件溫和,后處理簡(jiǎn)便,因此廣泛應(yīng)用于催化轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)中,可以使羰基、硝基等多種化合物還原。本文采用浸漬法,以PdCl2為鈀源,制備了Pd/AC催化劑。采用N2等溫吸附脫附、TPR、XRD、TEM等技術(shù)對(duì)Pd/AC進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,隨著Pd負(fù)載量的增加,Pd顆粒的粒徑逐漸增大,分散程度變差,出現(xiàn)了團(tuán)聚現(xiàn)象。用于甲酸分解反應(yīng),當(dāng)甲酸水溶液濃度為0.1 mol/L、催化劑負(fù)載量為5 wt%、催化劑用量為0.010 g/mL甲酸水溶液、反應(yīng)溫度100℃、反應(yīng)時(shí)間1 h時(shí),甲酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到97.8%,氫氣選擇性為99.4%。在循環(huán)使用初期,活性下降不明顯;當(dāng)循環(huán)使用第5次時(shí),甲酸轉(zhuǎn)化率降低為88.6%,而H2選擇性基本保持不變(99%)。表征發(fā)現(xiàn),Pd/AC催化劑的失活原因?yàn)镻d金屬的流失。以甲酸為氫源,研究了Pd/AC催化苯轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)和苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)。對(duì)于苯轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng),改變反應(yīng)條件,苯轉(zhuǎn)化率和環(huán)己烯選擇性仍然很低,這是由于甲酸分解反應(yīng)所提供的壓力較低所造成的;此外Pd催化劑上更易于得到深度加氫產(chǎn)物環(huán)己烷。對(duì)于苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng),當(dāng)0.25 mol/L苯酚水溶液用量為10 m L,甲酸用量為400μL,N2為0.3 MPa、催化劑用量為0.05 g/m L苯酚水溶液、反應(yīng)溫度70℃、反應(yīng)時(shí)間4 h時(shí),苯酚轉(zhuǎn)化率為65.3%,環(huán)己酮選擇性為96.2%。采用大比表面的AC載體(908.5m2/g)制備Pd/AC,表征發(fā)現(xiàn)Pd在大比表面AC上分散程度更好。將其用于催化苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明大比表面的Pd/AC具有更高的活性,可以使苯酚完全轉(zhuǎn)化,環(huán)己酮選擇性為57.6%。
【關(guān)鍵詞】：甲酸 分解 Pd/AC 轉(zhuǎn)移加氫 苯 苯酚
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ116.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 前言9
• 1.2 氫能源9-10
• 1.3 甲酸分解制氫反應(yīng)研究10-14
• 1.3.1 甲酸的性質(zhì)10-11
• 1.3.2 甲酸分解制氫催化劑11-14
• 1.4 催化轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)研究14-20
• 1.4.1 反應(yīng)條件14
• 1.4.2 催化劑14-16
• 1.4.3 氫供體16-17
• 1.4.4 反應(yīng)類型17-20
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法21-31
• 2.1 化學(xué)原料與試劑21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器22-23
• 2.3 催化劑制備23
• 2.4 表征及測(cè)試方法23-24
• 2.4.1 程序升溫還原（TPR）23
• 2.4.2 X-射線衍射（XRD）23
• 2.4.3 比表面分析23
• 2.4.4 透射電子顯微鏡（TEM）23
• 2.4.5 ICP分析23-24
• 2.5 甲酸分解反應(yīng)24
• 2.6 以甲酸為氫源催化轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)24
• 2.6.1 以甲酸為氫源催化苯轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)24
• 2.6.2 以甲酸為氫源催化苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)24
• 2.7 產(chǎn)物分析24-31
• 2.7.1 產(chǎn)物定性分析24-26
• 2.7.2 產(chǎn)物定量分析26-31
• 第三章 甲酸分解反應(yīng)的研究31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 Pd/AC催化劑的表征31-35
• 3.2.1 TPR表征31-32
• 3.2.2 N2等溫吸附-脫附表征32-33
• 3.2.3 XRD表征33
• 3.2.4 TEM表征33-35
• 3.3 甲酸分解反應(yīng)的研究35-42
• 3.3.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)甲酸分解反應(yīng)的影響35-36
• 3.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)甲酸分解反應(yīng)的影響36-37
• 3.3.3 催化劑用量對(duì)甲酸分解反應(yīng)的影響37-38
• 3.3.4 負(fù)載量對(duì)甲酸分解反應(yīng)的影響38-39
• 3.3.5 甲酸濃度對(duì)甲酸分解反應(yīng)的影響39
• 3.3.6 Pd/AC催化劑的重復(fù)使用性能考察39-42
• 3.4 小結(jié)42-43
• 第四章 以甲酸為氫源催化轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)43-55
• 4.1 引言43
• 4.2 以甲酸為氫源催化苯轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)43-49
• 4.2.1 活性炭在苯-水兩相中的分布44-47
• 4.2.2 催化劑用量對(duì)苯轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響47
• 4.2.3 Pd負(fù)載量對(duì)苯轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響47-48
• 4.2.4 反應(yīng)溫度對(duì)苯轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響48-49
• 4.2.5 小結(jié)49
• 4.3 以甲酸為氫源催化苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)49-54
• 4.3.1 N2壓力對(duì)苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響49-50
• 4.3.2 催化劑用量對(duì)苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響50-51
• 4.3.3 反應(yīng)溫度對(duì)苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響51-52
• 4.3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響52
• 4.3.5 載體比表面積對(duì)苯酚轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)的影響52-54
• 4.4 小結(jié)54-55
• 第五章 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-63
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果63-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：965543