文档介绍：河北大学
硕士学位论文
Ni-B非晶态合金催化下二苯酮加氢反应的研究
姓名:牛立博
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:白国义
2011-05
摘要
摘要
催化加氢反应是绿色合成反应中最有效的方法之一,大多数加氢催化剂目前仍然是
贵金属催化剂,但由于贵金属催化剂的价格较高,限制了其在工业中的应用,因此,寻
找具有高活性和低成本的加氢催化剂具有非常重要的理论和实际应用价值。非晶态合金
催化剂由于在加氢反应中显示出比其相应的晶态催化剂更高的催化活性和选择性,近些
年来已成为研究的热点。
本文利用化学还原法制备了 Ni-B 非晶态合金及一系列助剂改性的 Ni-B 非晶态合
金,并将其用于二苯酮选择性加氢制备二苯甲醇的反应中。依据气质联机结果,推测了
二苯酮加氢反应机理。实验结果表明,镧的添加可以使催化剂的粒径变小从而提供更多
的活性中心,但是会导致催化剂表面发生团聚,影响催化剂的比表面积,并造成一些活
性中心被覆盖。在制备过程中引入超声可以减弱催化剂的团聚,使催化剂表面更加均匀,
超声条件下制备的 Ni-La-B 催化剂在反应中具有很高的活性,这是镧的添加和超声协同
作用的结果。在此催化剂作用下,在最佳条件下二苯酮的转化率 %,二苯甲醇的选
择性 %。
由于载体能够增大催化剂的比表面积、改善催化剂的机械强度和热稳定性、提供活
性中心、并能与催化剂活性组分发生化学作用改善催化剂性能,我们制备了一系列不同
载体的 Ni-B 非晶态合金催化剂,并在制备过程中引入了超声,研究了其在二苯酮加氢
反应中的催化性能。发现 SiO2 和γ-Al2O3 负载的非晶体合金的催化加氢效果最好,通过
BET, XRD, SEM, XPS, NH3-TPD 和 H2-TPD 等表征手段,系统研究并阐述了上述两种载
体的物理化学性质对催化剂的活性和稳定性的影响。

关键词 Ni-B非晶态合金加氢协同效应载体稳定性

I
Abstract
Abstract
Catalytic hydrogenation is one of the most effective methods of green chemistry.
Presently, most studies are focused on precious metal catalysts. However, the high price and
the shortage of such precious metals will e increasingly problematic in industrial
applications, so it is of great importance to find active, non-precious metal catalysts to replace
current precious metal catalysts. In past decades, amorphous alloy catalysts have been widely
studied owing to their higher activity and better selectivity than the corresponding crystalline
catalysts.
The liquid-phase selective hydrogenation of benzophenone to benzhydrol has been
investigated over Ni-B amorphous alloy catalysts, and a detailed reaction mechanism has
been proposed based on GC-MS. La-doped Ni-B exhibits smaller particle sizes and more
active centers, but more obvious pared with Ni-B. The agglomeration can
be inhibited by application of ultrasound; wherein the surface of the catalyst es
homogeneous and the coverage of Ni centers is decreased correspondingly. The
ultrasonic-assisted Ni-La-B catalyst is f