载体焙烧温度对 Ru/MgAl2O4 催化剂液相苯部分加氢性能的影响

doi:10.3724/SP.J.1088.2011.10508

催化学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (9): 1537-1544.DOI: 10.3724/SP.J.1088.2011.10508

载体焙烧温度对 Ru/MgAl₂O₄ 催化剂液相苯部分加氢性能的影响

周功兵, 刘建良, 许可, 裴燕a, 乔明华b, 范康年

复旦大学化学系上海市分子催化和功能材料重点实验室, 上海 200433

收稿日期:2011-05-28 修回日期:2011-07-21 出版日期:2011-09-09 发布日期:2015-01-24

Liquid-Phase Partial Hydrogenation of Benzene over Ru/MgAl₂O₄ Catalyst: Effect of Calcination Temperature of MgAl₂O₄

ZHOU Gongbing, LIU Jianliang, XU Ke, PEI Yana, QIAO Minghuab, FAN Kangnian

Department of Chemistry and Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Fudan University, Shanghai 200433, China

Received:2011-05-28 Revised:2011-07-21 Online:2011-09-09 Published:2015-01-24

摘要/Abstract

摘要： 采用水热合成法制备了镁铝尖晶石 (MgAl₂O₄) 材料, 制备了其负载的 Ru 催化剂, 研究了 MgAl₂O₄ 焙烧温度对 Ru/MgAl₂O₄ 催化剂上液相苯部分加氢催化性能的影响. 采用 X 射线粉末衍射、27Al 固体核磁共振、傅里叶变换红外光谱、H₂-程序升温还原、H₂-程序升温脱附、N₂ 物理吸附、透射电子显微镜和 X 射线光电子能谱等手段对催化剂进行了系统的表征. 结果表明, 在较低的焙烧温度 (773 K) 下即可制得很好尖晶石晶型的 MgAl₂O₄ 材料. 载体焙烧温度对催化剂结构和 Ru 粒径等有显著的影响. 1023 K 焙烧的 MgAl₂O₄负载的 Ru 催化剂上环己烯选择性及收率最高, 分别可达 52.4% 和 38.5%. 结合催化剂的表征和反应结果, 对载体焙烧温度影响催化剂活性和选择性的原因进行了讨论.

关键词: 钌, 镁铝尖晶石, 焙烧温度, 苯, 部分加氢, 环己烯

Abstract: The MgAl₂O₄ material was synthesized by the hydrothermal method. A series of Ru/MgAl₂O₄ catalyst samples were prepared using this MgAl₂O₄ calcined at different temperatures. The catalyst samples were characterized by powder X-ray diffraction, ²⁷Al solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, temperature-programmed reduction, temperature-programmed desorption, N₂ physisorption, transmission electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. It was found that the spinel phase readily formed at calcination temperature as low as 773 K. The calcination temperature of MgAl₂O₄ strongly influenced the structural properties of the catalyst. In the liquid-phase partial hydrogenation of benzene, the Ru/MgAl₂O₄ catalyst sample calcined at 1023 K exhibited the highest cyclohexene selectivity and yield. The maximum cyclohexene yield was 38.5% and the corresponding selectivity was 52.4%. Based on the characterization results, the effect of the calcination temperature of MgAl₂O₄ on the activity and selectivity of Ru/MgAl₂O₄ catalyst samples was discussed.

Key words: ruthenium, magnesium aluminum spinel, calcination temperature, benzene, partial hydrogenation, cyclohexene

周功兵, 刘建良, 许可, 裴燕, 乔明华, 范康年. 载体焙烧温度对 Ru/MgAl₂O₄ 催化剂液相苯部分加氢性能的影响[J]. 催化学报, 2011, 32(9): 1537-1544.

ZHOU Gong-Bing, LIU Jian-Liang, XU Ke, PEI Yan, QIAO Ming-Hua, FAN Kang-Nian. Liquid-Phase Partial Hydrogenation of Benzene over Ru/MgAl₂O₄ Catalyst: Effect of Calcination Temperature of MgAl₂O₄[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2011, 32(9): 1537-1544.

×
扫码分享

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.cjcatal.com/CN/10.3724/SP.J.1088.2011.10508

https://www.cjcatal.com/CN/Y2011/V32/I9/1537

参考文献

1Odenbrand C U I, Andersson S L T. J Chem Technol Bio-technol, 1982, 32: 365
2Prasad K H V, Prasad K B S, Mallikarjunan M M, Vaid-yeswaran R. J Catal, 1983, 84: 65
3Ronchin L, Toniolo L. Appl Catal A, 2001, 208: 77
4Suryawanshi P T, Mahajani V V. J Chem Technol Biotechnol, 1997, 69: 154
5Liu J L, Zhu Y, Liu J, Pei Y, Li Z H, Li H, Li H X, Qiao M H, Fan K N. J Catal, 2009, 268: 100
6Wang J Q, Guo P J, Yan S R, Qiao M H, Li H X, Fan K N. J Mol Catal A, 2004, 222: 229
7Wang J Q, Wang Y Z, Xie S H, Qiao M H, Li H X, Fan K N. Appl Catal A, 2004, 272: 29
8孙海杰, 郭伟, 周小莉, 陈志浩, 刘仲毅, 刘寿长. 催化学报 (Sun H J, Guo W, Zhou X L, Chen Zh H, Liu Zh Y, Liu Sh Ch. Chin J Catal), 2011, 32: 1
9Liu S C, Liu Z Y, Wang Z, Zhao S H, Wu Y M. Appl Catal A, 2006, 313: 49
10Zhou X L, Sun H J, Guo W, Liu Z Y, Liu S C. J Nat Gas Chem, 2011, 20: 53
11张兆斌, 余长春, 沈师孔. 催化学报 (Zhang Zh B, Yu Ch Ch, Shen Sh K. Chin J Catal), 2000, 21: 14
12Jacobsen C J H, Dahl S, Hansen P L, Törnqvist E, Jensen L, Topsöe H, Prip D V, Möenshaugb P B, Chorkendorff I. J Mol Catal A, 2000, 163: 19
13宋海燕, 杨平, 华南平, 杜玉扣. 催化学报 (Song H Y, Yang P, Hua N P, Du Y K. Chin J Catal), 2003, 24: 374
14Profeti L P R, Ticianelli E A, Assaf E M. Appl Catal A, 2009, 360: 17
15Zawrah M F, Hamaad H, Meky S. Ceram Int, 2007, 33: 969
16陈桂丽, 陈鑫, 王新葵, 贺民, 纪敏, 蔡天锡. 催化学报 (Chen G L, Chen X, Wang X K, He M, Ji M, Cai T X. Chin J Catal), 2009, 30: 619
17Valdés-Solís T, Marban G, Fuertes A B. Chem Mater, 2005, 17: 1919
18Hu G, Wang N, O’Hare D, Davis J. J Mater Chem, 2007, 17: 2257
19Shen S C, Hidajat K, Yu L E, Kawi S. Adv Mater, 2004, 16: 541
20Berthoud R, Délichère P, Gajana D, Lukens W, Pelzer K, Basset J M, Candy J P, Copéret C. J Catal, 2008, 260: 387
21Sreeja V, Smitha T S, Nand D, Ajithkumar T G, Joy P A. J Phys Chem C, 2008, 112: 14737
22Cannas C, Musinu A, Peddis D, Piccaluga G. Chem Mater, 2006, 18: 3835
23Mazzieri V, Coloma-Pascual F, Arcoya A, L’Argentiere P C, Figoli N S. Appl Surf Sci, 2003, 210: 222
24Zou L, Li F, Xiang X, Evans D G, Duan X. Chem Mater, 2006, 18: 5852
25Struijk J, d’Angremond M, Lucas-de Regt W J M, Scholten J J F. Appl Catal A, 1992, 83: 263
26Coleman L J I, Epling W, Hudgins R R, Croiset E. Appl Catal A, 2009, 363: 52
27Ronchin L, Toniolo L. Catal Today, 1999, 48: 255
28Braun W, Held G, Steinrück H P, Stellwag C, Menzel D. Surf Sci, 2001, 475: 18

[1]	孙丽娟, 于晓慧, 唐丽永, 王伟康, 刘芹芹. 构建K₃PW₁₂O₄₀/CdS核壳S型异质结实现同步太阳能光催化分解水和选择性苯甲醇氧化反应[J]. 催化学报, 2023, 52(9): 164-175.
[2]	韩策, 梅丙宝, 张庆华, 张慧敏, 姚鹏飞, 宋平, 宫雪, 崔培昕, 姜政, 谷林, 徐维林. 钒掺杂钨青铜内通道氨配位的钌单原子用于高效析氢反应[J]. 催化学报, 2023, 51(8): 80-89.
[3]	孙利娟, 王伟康, 路平, 刘芹芹, 王乐乐, 唐华. 纳米高熵合金实现光催化剂肖特基势垒的调控用于光催化制氢与苯甲醇氧化耦合反应[J]. 催化学报, 2023, 51(8): 90-100.
[4]	孟帅奇, 李忠玉, 张鹏, Francisca Contreras, 季宇, Ulrich Schwaneberg. 深度学习指导的热裂褐藻角质酶工程用于促进PET解聚[J]. 催化学报, 2023, 50(7): 229-238.
[5]	Mengistu Tulu Gonfa, 申升, 陈浪, 胡彪, 周威, 白张君, 区泽堂, 尹双凤. 光催化苯制苯酚的研究进展[J]. 催化学报, 2023, 49(6): 16-41.
[6]	夏思源, 李奇远, 张仕楠, 许冬, 林秀, 孙露菡, 许景三, 陈接胜, 李国栋, 李新昊. Pd纳米立方体异质结尺寸依赖的电子界面效应对苯酚加氢反应的促进作用[J]. 催化学报, 2023, 49(6): 180-187.
[7]	马多征, 李相呈, 刘闯, Caroline Versluis, 叶迎春, 王振东, Eelco T. C. Vogt, Bert M. Weckhuysen, 杨为民. SCM-36分子筛纳米片用于乙烯和2,5-二甲基呋喃转化制可再生对二甲苯[J]. 催化学报, 2023, 47(4): 200-213.
[8]	李倩, 刘䶮, 李灿. 钯催化不对称烯丙基化/去对称化反应合成无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸[J]. 催化学报, 2023, 47(4): 222-228.
[9]	张志普, 卢珊珊, 张兵, 史艳梅. 揭示硫掺杂的碳材料在水电氧化过程中活性苯醌基团及惰性硫残留物的形成[J]. 催化学报, 2023, 47(4): 129-137.
[10]	刘华, 康磊磊, 王华, 蒋齐可, 刘晓艳, 王爱琴. 硫酸化氧化锆负载的Ru单原子催化甲烷直接转化制甲醇[J]. 催化学报, 2023, 46(3): 64-71.
[11]	吴立清, 梁庆, 赵家仪, 朱娟, 贾宏男, 张伟, 蔡苹, 罗威. 铋掺杂的二氧化钌催化剂用于高效酸性水氧化[J]. 催化学报, 2023, 55(12): 182-190.
[12]	苏凯艺, 张超锋, 王业红, 张健, 郭强, 高著衍, 王峰. 利用N-羟基邻苯二甲酰亚胺研究可见光照射下Nb₂O₅中高度扭曲的NbO₆单元作为电子转移位点[J]. 催化学报, 2022, 43(7): 1894-1905.
[13]	丁钰, 曹凯文, 贺嘉伟, 李富民, 黄昊, 陈沛, 陈煜. 氮掺杂石墨烯气凝胶负载的钌纳米晶用于宽pH范围析氢反应[J]. 催化学报, 2022, 43(6): 1535-1543.
[14]	姚青, 乐家波, 杨是赜, 程俊, 邵琪, 黄小青. 痕量Pt显著提升RuO₂的酸性水分解性能[J]. 催化学报, 2022, 43(6): 1493-1501.
[15]	刘清港, 马俊国, 陈晨. 纳米催化剂的理性设计与精准调控[J]. 催化学报, 2022, 43(4): 898-912.

载体焙烧温度对 Ru/MgAl₂O₄ 催化剂液相苯部分加氢性能的影响

Liquid-Phase Partial Hydrogenation of Benzene over Ru/MgAl₂O₄ Catalyst: Effect of Calcination Temperature of MgAl₂O₄

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

扫码分享

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics