Rh基纳米催化剂的可控制备及其烯烃羰基化性能研究
烯烃羰基化反应生成的醛类化合物是生产增塑剂、表面活性剂、肥皂、香料等产品的关键中间体，在精细化工领域具有广泛的应用价值。诸如铑-膦，羰基铑，钴-膦，羰基钴等均相催化体系均已实现工业化应用，然而均相催化剂因为其热稳定性较差，同时需要高温精馏才能进行回收，因此会增加工业的操作成本。非均相Rh基纳米催化剂作被发现在烯烃羰基化领域具有突出的催化活性，能够克服均相催化剂的困难，然而非均相Rh基纳米催化剂与均相催化剂相比依然存在转化率低、选择性差等差距，因此对Rh基纳米催化剂的研究需要进一步深入。 基于以上目的，本研究以Rh基纳米催化剂作为研究核心，从形貌、结构和性能方面分别对不同载体负载的Rh基催化剂，以及助剂改性的双金属和Co改性的三金属Rh基催化剂进行深入剥析，主要获得了以下结论: (1)基于传统湿浸渍方法，合成了不同载体负载的Rh基单金属纳米催化剂，研究了Rh基单金属纳米催化剂对1-辛烯羰基化性能影响规律，分析了载体效应的影响。通过性能测试，发现导电炭黑负载的Rh基纳米催化剂的活性最佳，其中转化率达到87.7％,选择性达到90.6％,TOF可以达到10156h-1。 (2)基于分步浸渍法，通过添加辅助金属Zn、Cu、Cs,合成了γ-Al2O3负载的双金属Rh基纳米催化剂，通过各种表征手段，分析了助剂改性的双金属催化剂的结构演变规律，发现助剂金属能够调控催化位点的电子结构。将其用于异二丁烯羰基化反应中，发现RhCs/γ-Al2O3具有优异的催化活性，相对于Rh单金属催化剂，催化转化率提高6％,选择性提高2％。 (3)以烯烃羰基化反应催化剂另一个常用的Co金属作为第三金属助剂添加剂，在分布浸渍合成中，添加双组分金属助剂，合成RhCsCo、RhZnCo、RhCuCo三金属催化剂，同时分析其催化机理。发现Co的加入能够有效调控活性中心的界面电荷，从而提高催化活性，根据电子迁移变化规律，推测三金属具有协同催化效应，而RhCsCo催化剂的转化率相对于单金属Rh催化剂提高8％。
Rh基纳米催化剂;烯烃羰基化;分步浸渍法
北京化工大学
硕士
材料与化工
程道建;任行涛
2023
中文
TQ426
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）