赵芳,王长真,田亚妮,王菊霞,李海涛,赵永祥.Ni-M/SiO2催化1,4-丁炔二醇加氢的金属助剂效应[J].分子催化,2019,33(1):83-89
Ni-M/SiO2催化1,4-丁炔二醇加氢的金属助剂效应
Metal Promoter Effect of Ni-M/SiO2 in Hydrogenation of 1,4-Butynediol
投稿时间:2018-11-09  修订日期:2018-12-17
DOI:
中文关键词:  Ni基催化剂  双金属  协同效应  1,4-丁炔二醇加氢
英文关键词:Ni-based catalyst  bimetallic catalyst  synergy effect  hydrogenation of 1,4-butynediol
基金项目:国家自然科学基金(21603127,21503124,21673132);山西省国际合作项目(201603D421025)
作者单位E-mail
赵芳 山西大学 化学化工学院, 精细化学品教育部工程研究中心, 山西 太原 030006  
王长真 山西大学 化学化工学院, 精细化学品教育部工程研究中心, 山西 太原 030006 czwang@sxu.edu.cn 
田亚妮 山西大学 化学化工学院, 精细化学品教育部工程研究中心, 山西 太原 030006  
王菊霞 山西大学 化学化工学院, 精细化学品教育部工程研究中心, 山西 太原 030006  
李海涛 山西大学 化学化工学院, 精细化学品教育部工程研究中心, 山西 太原 030006  
赵永祥 山西大学 化学化工学院, 精细化学品教育部工程研究中心, 山西 太原 030006 yxzhao@sxu.edu.cn 
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中文摘要:
      以SiO2气凝胶为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni/SiO2及不同金属助剂改性的Ni-M/SiO2(M=Fe、Co、Cu)催化剂,利用ICP、BET、XRD、H2-TPR、H2-TPD等手段对催化剂进行了表征,考察了不同第二金属对催化剂结构与1,4-丁炔二醇加氢性能的影响.结果表明,第二金属与Ni物种具有不同程度的双金属协同效应,其中Cu的加入不仅能够提高Ni活性物种的分散度,而且Ni-Cu双金属间的相互作用改善了NiO物种的还原性能及氢活化能力,有利于氢和1,4-丁炔二醇在活性位点的快速转化.在反应温度50℃,氢压1 MPa,反应时间3 h的加氢评价条件下,15Ni5Cu/SiO2催化剂不仅可以实现1,4-丁炔二醇的完全转化,而且能够有效降低难分离副产物2-羟基四氢呋喃的含量,具有最优的加氢活性和对1,4-丁烯二醇的选择性.
英文摘要:
      Ni/SiO2 and 15Ni5M/SiO2 (M=Fe, Co, Cu) catalysts modified by different metal promoters were prepared by incipient impregnation method using SiO2 aerogel as supports. Different bimetallic catalyst structures were characterized by means of ICP, BET, XRD, H2-TPR, H2-TPD etc, and their promotion effect in the 1,4-butynediol hydrogenation performance were thoroughly investigated. It was found that different second metal element has various bimetallic synergy with the Ni species and the addition of appropriate amount of Cu into the Ni-based catalyst can not only improve the dispersibility of active Ni species, but also promote the metal reduction/overflow ability as well as the H2 adsorption/activation capacity, which is benefit for the hydrogenation of 1,4-butynediol. The catalytic activity was test under a condition of 50℃, H2 pressure 1 MPa with a reaction time of 3 h, the result showed that 15Ni5Cu/SiO2 with a little amount of Cu modification can achieve 100% 1,4-butynediol conversion and possess the superior 1,4-butenediol selectivity with the lower byproduct which is hard to separate.
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