什么是负载型催化剂

(1)

可按催化剂物化性能的要求，选择合适孔结构和表面积的载体，增强催化剂的机械性能和耐热、传热性能；

(2)

对于贵金属催化剂，由于将金属均匀分散在大表面积上，可节省催化剂贵金属用量，从而降低催化剂的成本；

(3)

易采用多组分同时负载，或利用载体的某种功能(例如酸中心，或配位结构的导向，或电子迁移)，制备多功能催化剂；

(4)

可以利用载体表面功能团成交联剂，进行均相催化剂的多相化；

(5)

省去催化剂成型工段，制备方法比较简便．

负载型催化剂的表示方法及含义是活性组分及助催化剂均匀分散，并负载在专门选定的载体上的催化剂。特性，活性组分及助催化剂均匀分散，并负载在专门选定的载体上的催化剂。贵金属催化剂制成负载型后，可提高其分散度，减少用量。

本工作分别以金属氧化物MgAl_2O_4、Al_2O_3、CeO_2为载体,Pt为活性组分,制备了负载型纳米铂催化剂,利用XRD、TEM、SEM、XPS和BET等手段对它们的组成、形貌及结构等进行了表征,并将这些催化剂应用于苯甲醛及其衍生物催化加氢反应中。完成的研究工作有以下三方面: (1)以PVP为稳定剂,采用乙醇回流还原法制备出金属Pt纳米粒子,然后采用胶体沉积法将Pt纳米粒子负载到镁铝尖晶石上。用UV-Vis、XRD、TEM和SEM-EDX等手段对它们进行了表征。制备出的PVP稳定的Pt纳米粒子平均粒径为2.8 nm,Pt纳米粒子高度均匀地分散在MgAl_2O_4载体表面。在温和的反应条件下,负载型Pt/MgAl_2O_4催化剂对苯甲醛及其衍生物催化加氢生成苯甲醇及其衍生物表现出较高的活性和选择性。根据动力学实验结果计算,Pt/MgAl_2O_4催化剂对间苯氧基苯甲醛加氢生成间苯氧基苯甲醇反应的动力学表达式为21该反应的活化能为35.6 kJ mol-1。 (2)以Al_2O_3为载体,Pt为活性组分,稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd)为助剂,制备了一系列稀土修饰的Pt/Al_2O_3催化剂。利用XRD、TEM、SEM、XPS、BET等手段对它们进行了表征,Pt(0.5)Ce(0.25)/A(I)催化剂上Pt颗粒均匀地分布在载体表面。考察了催化剂的制备方法以及稀土元素的添加对间苯氧基苯甲醛加氢性能的影响,Pt(0.5)Ln(0.25)/A(I)催化剂活性明显高于Pt(0.5)Ln(0.25)/A(II)催化剂的活性La、Ce、Pr、Nd、Sm的添加有利于Pt/Al_2O_3催化剂活性的提高,而Gd、Eu的添加则降低了Pt/Al_2O_3催化剂的活性。 (3)以硝酸铈、醋酸铈为铈源,采用无模板剂水热法制备了CeO_2,用XRD、SEM、BET等手段对它们进行了表征。结果发现,通过改变反应原料和水热条件得到一系列不同形貌和比表面积的CeO_2。并以它们为载体制备了一系列Pt/CeO_2催化剂,研究载体的合成过程对载体形貌和比表面积的影响以及载体的结构性能对催化剂活性的影响。在Ce(NO3)3/NaOH/H2O_2体系下制备的CeO_2具有最大的比表面积,用其做载体得到的Pt/CeO_2催化剂具有最高的催化活性。反应9小时后,间苯氧基苯甲醛加氢转化率为88.3%

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