新型非晶态合金的制备及其催化硝基化合物加氢的的分析研究.pdf

峨些熊,撬。杰萋硕士学位论文摘要芳***是许多精细化学品,例如医药、染料、农药品等行业的重要中间化合物。目前,主要是通过硝基化合物加氢反应制得,而硝基化合物加氢反应中广泛采用的催化剂是负载型贵金属催化剂和RaneyNi催化剂,前者具有较好的催化性能, 但是价格昂贵而后者存在选择性低,污染环境的缺陷。非晶态合金催化剂由于其长程无序而短程有序的特征,显示出优良的催化活性、选择性和抗中毒能力,特别是具有制备过程中环境污染少,催化效率高等优点,越来越受到人们的重视。然而研究至今,非晶态合金催化剂还存在一定的缺陷,例如比表面积较小,负载型催化剂上活性位分布不均匀,分散度低等问题。本论文主要是以硝基化合物液相加氢制备苯***化合物反应为目标反应,系统地考察了非晶态合金催化剂的催化性能,其中反应物选择的是硝基苯和对***硝基苯。为了进一步提高非晶态合金催化剂在硝基化合物液相加氢反应中的催化性能,本文主要开展了以下几方面的研究:(1)利用微波辐射特殊的加热方式,通过微波辐射干燥辅助制备负载型Ni—B催化剂;(2)采用介孔材料(McM一41、 )作为载体,;(3)制备Ni—,改善对***硝基苯加氢反应中的脱卤问题。在此基础上,结合催化剂的系统表征和催化反应动力学研究,探讨了非晶态合金的结构、表面电子态和催化性能之间的关系。主要研究工作如下: 一、催化剂制备(1)负载型Ni—B非晶态合金催化剂的制备:将一定量的Nicl2溶液浸渍于载体上,分别采用烘箱或微波进行干燥,再经过焙烧,KBH4还原分别制得 Ni-B/suppor【和Ni—B/support(Mw)非晶态合金催化剂; (2)超细Ni—B非晶态合金催化剂的制备:用化学还原法将一定量的KBH4溶液逐滴滴入NiCl2溶液中,得到Ni—B非晶态合金催化剂; (3)Ni—P非晶态合金催化剂的制备:将Nicl2、NaH2P02和cH3cOONa溶液在一定温度下混合,用NaoH溶液调节pH值,发生还原反应制得Ni-P非晶态合金催化剂; (4)Ni—P—B非晶态合金催化剂的制备:将NiCl2和NaH2P02溶液在一定温度下回±:烹翁。撬态萋硕士学位论文混合,用NaOH溶液调节pH值,滴入KBH4溶液进行还原,—B 非晶态合金催化剂。二、催化性能评价采用高压液相加氢反应考察不同催化剂的催化活性和对苯***化合物的选择性。在一定容积的高压釜内依次加入一定量的催化剂和反应物(硝基苯或对***硝基苯),,通过釜内压力变化观察催化反应初始吸氢速率,并采用气相色谱分析产物,确定反应物的转化率和产物的选择性。结果表明,, ;在对***硝基苯加氢反应中,Ni—P—B催化剂表现出良好的催化活性和优良的抗脱卤性质;而采用介孔材料作为载体能够显著提高对***硝基苯加***反应的活性。二、催化性能与结构关系的研究根据催化剂的系统表征和加氢动力学的研究,对下列问题进行了研究: (1)微波辐射干燥辅助负载型非晶态合金比用传统加热干燥制备的催化剂显示更高的催化活性,这主要归因于在微波特殊加热方式的作用下,金属和载体之间的作用力增强,减弱了金属相的流失:同时催化剂的颗粒变小,催化剂分散度提高,这些都有利于提高催化反应活性。(2)当介孔材料作为载体时可显著提高对***硝基苯加氢反应的活性,这可能归因于介孔材料具有较大的比表面积,有利于提高分散度:同时具有规整的孔道结构,使颗粒尺寸均匀。另外,在微波作用下,Ni。B负载在介孔材料载体时将更有利于电子相互作用,从而提高反应活性(3),在抑制脱卤的同时,也能提高反应的活性。这主要是由于掺入P后使催化剂表面形貌发生了改变,活性比表面积增加;金属和类金属(P、B)之间的电子相互作用发生变化;催化剂的活性位分布更均匀以及对氢的中等吸附强度,有利于表面反应的进行。关鳝刃:非晶态合金催化剂,微波辐射,负载型Ni,B非晶态合金催化剂,Ni—P—B 坝点燕,,对***硝基苯加氢。圃点:.,查萋硕士学位论文 Abstract Ammatic amine is肌important interrnediate inthe fleIds of agricultumI pesticide,medicine aIlddye ofmodern syntheses ofaromatic amine is the hydmgenation ofcorresponding catalyst used in hydrogen