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      一種脂肪酸非臨氫脫羧的方法與流程

      文檔序號(hào):12215179閱讀:318來(lái)源:國(guó)知局
      一種脂肪酸非臨氫脫羧的方法與流程

      本發(fā)明涉及脂肪酸脫羧領(lǐng)域,具體涉及一種脂肪酸非臨氫脫羧的方法。



      背景技術(shù):

      貴金屬Pt負(fù)載催化劑已被研究證明是一種良好的脂肪酸非臨氫脫羧催化劑。但是從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看,高成本依然是其最主要的缺點(diǎn),與原本替代化石能源的目的背道而馳。

      鑒于此,Ni負(fù)載催化劑進(jìn)入人們的視野,并被大量研究用于脂肪酸的氫化脫氧研究中。Crocker(文獻(xiàn)1:Morgan,T.;Grubb,D.;Santillan-Jimenez,E.;Crocker,M.,Conversion of Triglycerides to Hydrocarbons Over Supported Metal Catalysts.Top Catal 2010,53(11-12),820-829.)課題組比較了碳負(fù)載Ni,Pd和Pt三種催化劑對(duì)甘油三酯的脫氧性能,研究發(fā)現(xiàn),20wt%Ni/C催化劑的氫化脫氧脫氧活性比5wt%Pd/C和1wt%Pt/C的脫氧活性高,說(shuō)明當(dāng)Ni負(fù)載催化劑中Ni的負(fù)載量增加到一定程度后,Ni催化劑的催化活性是可以達(dá)到Pd和Pt負(fù)載催化劑相同水平的催化性能。

      以金屬Ni摻雜Pt制備的雙金屬催化劑,不僅可以降低貴金屬Pt催化劑的成本,同時(shí)還能提高催化劑的催化活性,已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)之一,并有很多研究報(bào)道關(guān)于Pt-M尤其是Pt-Ni雙金屬催化劑應(yīng)用在加氫反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、氧重整、CO氧化、水汽轉(zhuǎn)化以及氧還原反應(yīng)中,可是在植物油脫羧中的研究還很少,有很大的研究空間。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種脂肪酸非臨氫脫羧的方法,以金屬鉑摻雜鎳制備鉑鎳合金負(fù)載催化劑,不僅降低催化劑的成本,同時(shí)提高了脂肪酸非臨氫脫羧的轉(zhuǎn)化率和C17收率。

      本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:

      一種脂肪酸非臨氫脫羧的方法,包括如下步驟:

      1)將催化劑載體加入到有機(jī)溶劑中超聲分散,然后加熱除去有機(jī)溶劑,使用原子層沉積法將鉑源和鎳源沉積到催化劑載體上,得到鉑鎳合金負(fù)載催化劑;

      2)將步驟1)得到鉑鎳合金負(fù)載催化劑分散于脂肪酸中,加熱到330~370℃反應(yīng)40~140min。

      原子層沉積法(ALD)在催化劑載體表面沉積納米級(jí)別的鉑鎳合金,精確控制鉑鎳合金的粒徑大小并且使得其大小高度均一。原子層沉積法可以在原子層沉積儀器中進(jìn)行,將鉑鎳合金負(fù)載到催化劑載體上,不僅提高了鉑鎳合金的分散度、鉑鎳合金與催化劑載體之間的作用力,并以金屬鉑摻雜鎳制備雙金屬催化劑降低催化劑的成本,同時(shí)提高了脂肪酸非臨氫脫羧的轉(zhuǎn)化率和C17收率。

      所述步驟1)中有機(jī)溶劑可以為乙醇、甲醇、丙酮等易揮發(fā)有機(jī)溶劑。

      作為優(yōu)選,催化劑載體加入到有機(jī)溶劑中超聲分散后,滴加到石英圓片上,使用紅外燈加熱除去有機(jī)溶劑。

      作為優(yōu)選,所述步驟1)中原子層沉積法先將鉑源或鎳源其中一種沉積到催化劑載體上,然后將另一種沉積到催化劑載體已經(jīng)負(fù)載好的金屬上。優(yōu)先將其中一種金屬沉積在催化劑載體上,然后沉積另一種金屬,所得鉑鎳合金負(fù)載催化劑在用于脂肪酸非臨氫脫羧時(shí)其轉(zhuǎn)化率和C17收率得到進(jìn)一步提高,效果優(yōu)于兩種金屬交替沉積得到的催化劑。主要原因在于:鎳的引入可以提高鉑的催化活性,主要在于鎳可以改變鉑最外層界面的電子d-軌道以及表面晶格,改變其吸附性能。所以對(duì)于一種金屬沉積在催化劑載體上然后沉積另一種金屬催化劑,鉑的界面電子軌道和表面晶格被鎳金屬影響,提高界面活性Pt對(duì)于反應(yīng)物碳碳鍵(C-C)的吸附并斷裂,并提高鉑表面氧化物質(zhì)(CO或者OH)的脫附以避免覆蓋其活性位,使得反應(yīng)轉(zhuǎn)化頻率加快。而對(duì)于兩種金屬交替沉積得到的催化劑,每一層鉑的上下兩層都被鎳影響,這可能將影響其金屬電子軌道的紊亂,導(dǎo)致其活性降低。

      作為優(yōu)選,所述步驟1)中原子層沉積法中鉑源的沉積圈數(shù)為0~30圈,鎳源的沉積圈數(shù)為0~30圈。進(jìn)一步優(yōu)選,鉑源的沉積圈數(shù)為15~20圈,鎳源的沉積圈數(shù)為15~20圈。

      作為優(yōu)選,所述步驟1)中原子層沉積法的反應(yīng)溫度為260~300℃。進(jìn)一步優(yōu)選,反應(yīng)溫度為280℃。

      作為優(yōu)選,所述步驟1)中催化劑載體為SiO2、ZrO2、Al2O3、MgO、碳納米管或分子篩中的一種。

      作為優(yōu)選,所述步驟1)中鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。

      作為優(yōu)選,所述步驟1)中鉑源和鎳源沉積到催化劑載體上時(shí),鉑和鎳的粒徑為1.0~4.0nm,平均粒徑為2.4~2.6nm。進(jìn)一步優(yōu)選為2.5-3.0nm。

      作為優(yōu)選,所述步驟2)中脂肪酸為油酸、十四碳烯酸、十六碳烯酸、二十碳烯酸、芥酸、亞油酸、十八酸中的一種。

      作為優(yōu)選,所述步驟2)中鉑鎳合金負(fù)載催化劑與脂肪酸的質(zhì)量比為1:3~7。進(jìn)一步優(yōu)選為1:5。

      同現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:

      本發(fā)明采用原子層沉積法在催化劑載體表面沉積納米級(jí)別的鉑鎳合金,制備工藝流程簡(jiǎn)單,耗時(shí)短,其金屬顆粒大小均一,合成的納米級(jí)別鉑鎳合金負(fù)載催化劑用于脂肪酸非臨氫脫羧其轉(zhuǎn)化率和C17收率比商業(yè)Pt/C催化劑性能更優(yōu)越,且Pt的負(fù)載量更低,降低了催化劑成本。

      附圖說(shuō)明

      圖1為實(shí)施例1中Pt15Ni15-ALD/Al2O3的TEM圖;

      圖2為實(shí)施例1中Pt15Ni15-ALD/Al2O3的粒徑分布圖。

      具體實(shí)施方式

      本發(fā)明實(shí)施例中催化劑的金屬負(fù)載量由感應(yīng)耦合等離子體(ICP)檢測(cè)。

      實(shí)施例中脂肪酸脫羧產(chǎn)物的定性定量分析統(tǒng)一用安捷倫氣相色譜(Agilent 7890B)-質(zhì)譜(Agilent 5977A MSD)聯(lián)用儀,色譜柱用HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)毛細(xì)管柱,配有氫離子火焰檢測(cè)器(FID)和熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)。

      本發(fā)明實(shí)施例中的原子層沉積儀器:a hot-wall closed chamber-type ALD,購(gòu)買自山西煤化所。微型間歇式反應(yīng)器:由一個(gè)3/8英寸的不銹鋼管和兩個(gè)3/8英寸螺帽組成,容積為1.67cm3,購(gòu)自美國(guó)Swagelok公司。

      下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述,但是本發(fā)明不僅限于實(shí)施例。

      實(shí)施例1

      將氧化鋁粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積15圈Pt后沉積15圈Ni,催化劑命名為Pt15Ni15-ALD/Al2O3,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為1.83wt%,Ni的負(fù)載量為1.11wt%。

      將Pt15Ni15-ALD/Al2O3進(jìn)行透射電鏡分析,結(jié)果如圖1所示,粒徑為1.0~4.0nm。同時(shí)進(jìn)行粒徑分析,粒徑大小的結(jié)果得到如圖2的驗(yàn)證,平均粒徑為2.46nm。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的油酸和15mg的催化劑Pt15Ni15-ALD/Al2O3,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為95.94%,收率為85.97%。

      實(shí)施例2

      將氧化鋁粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積15圈Ni后沉積15圈Pt,催化劑命名為Ni15Pt15-ALD/Al2O3,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.31wt%,Ni的負(fù)載量為1.00wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的油酸和15mg的催化劑Ni15Pt15-ALD/Al2O3,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為87.36%,收率為84.68%。

      實(shí)施例3

      將碳納米管粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積25圈Pt后沉積10圈Ni,催化劑命名為Pt25Ni10-ALD/C,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.79wt%,Ni的負(fù)載量為0.67wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的二十碳烯酸和15mg的催化劑Pt25Ni10-ALD/C,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為90.13%,收率為83.62%。

      實(shí)施例4

      將碳納米管粉末(15ml)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積20圈Ni后沉積15圈Pt,催化劑命名為Ni20Pt15-ALD/C,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.03wt%,Ni的負(fù)載量為1.38wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的十八酸和15mg的催化劑Ni20Pt15-ALD/C,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為94.22%,收率為84.13%。

      實(shí)施例5

      將氧化鋯粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積18圈Pt后沉積25Ni圈,催化劑命名為Pt18Ni25-ALD/ZrO2,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.51wt%,Ni的負(fù)載量為1.41wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的十六碳烯酸和15mg的催化劑Pt18Ni25-ALD/ZrO2,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為96.03%,收率為86.64%。

      實(shí)施例6

      將氧化鋯粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積15圈Ni后沉積20圈Pt,催化劑命名為Ni15Pt20-ALD/ZrO2,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.71wt%,Ni的負(fù)載量為0.88wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的亞油酸和15mg的催化劑Ni15Pt20-ALD/ZrO2,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為91.42%,收率為84.64%。

      實(shí)施例7

      將氧化硅粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積15圈Pt后沉積10圈Ni,催化劑命名為Pt15Ni10-ALD/SiO2,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為1.98wt%,Ni的負(fù)載量為0.74wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的芥酸和15mg的催化劑Pt15Ni10-ALD/SiO2,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為92.43%,收率為80.11%。

      實(shí)施例8

      將氧化硅粉末(15ml)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積20圈Pt后沉積10圈Ni,催化劑命名為Pt20Ni10-ALD/SiO2,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.81wt%,Ni的負(fù)載量為0.66wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的十四碳烯酸和15mg的催化劑Pt15Ni10-ALD/SiO2,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為92.45%,收率為82.98%。

      實(shí)施例9

      將ZSM-5粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積15圈Pt后沉積15圈Ni,催化劑命名為Pt15Ni15-ALD/ZSM-5,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為1.75wt%,Ni的負(fù)載量為1.18wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的十四碳烯酸和15mg的催化劑Pt15Ni15-ALD/ZSM-5,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為95.34%,收率為84.64%。

      實(shí)施例10

      將ZSM-5粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。先沉積20圈Ni后沉積20圈Pt,催化劑命名為Ni20Pt20-ALD/ZSM-5,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.98wt%,Ni的負(fù)載量為1.21wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的亞油酸和15mg的催化劑Ni20Pt20-ALD/ZSM-5,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為87.64%,收率為89.13%。

      對(duì)比例1

      將氧化鋁粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。沉積30圈Pt,催化劑命名為Pt30-ALD/Al2O3,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為3.61wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的亞油酸和15mg的催化劑Pt30-ALD/Al2O3,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為95.58%,收率為86.95%。

      對(duì)比例2

      將氧化鋁粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。沉積30圈Ni,催化劑命名為Ni30-ALD/Al2O3,經(jīng)ICP檢測(cè)Ni的負(fù)載量為1.78wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的芥酸和15mg的催化劑Ni30-ALD/Al2O3,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為89.1%,收率為13.6%。

      對(duì)比例3

      將ZSM-5粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。沉積30圈Ni,催化劑命名為Ni30-ALD/ZSM-5,經(jīng)ICP檢測(cè)Ni的負(fù)載量為1.69wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的十八酸和15mg的催化劑Ni30-ALD/ZSM-5,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為85.37%,收率為20.12%。

      對(duì)比例4

      將ZSM-5粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。沉積15圈Pt,催化劑命名為Pt15-ALD/ZSM-5,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.01wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的二十碳烯酸和15mg的催化劑Pt15-ALD/ZSM-5,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為85.32%,收率為80.31%。

      根據(jù)對(duì)比例1~4與實(shí)施例1~10的結(jié)果分析可知:負(fù)載鉑鎳合金后的催化劑在用于脂肪酸非臨氫脫羧時(shí)其在相同活性金屬負(fù)載量的水平下對(duì)比轉(zhuǎn)化率和C17收率都要優(yōu)于單一負(fù)載鉑或者鎳的催化劑,說(shuō)明其轉(zhuǎn)化頻率高,達(dá)到降低催化劑成本。

      對(duì)比例5

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的油酸和15mg的商業(yè)Pt/C催化劑,Pt負(fù)載量為5wt%,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為99%,收率為78.2%。

      對(duì)比例6

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的十四碳烯酸和15mg的商業(yè)Pt/C催化劑,Pt負(fù)載量為5wt%,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min后取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為97.13%,收率為79.66%。

      對(duì)比例5~6與實(shí)施例1~10的結(jié)果分析可知:負(fù)載鉑鎳合金后的催化劑在用于脂肪酸非臨氫脫羧時(shí)其C17收率都要優(yōu)于商業(yè)Pt/C催化劑,而轉(zhuǎn)化率商業(yè)Pt/C催化劑更好,主要原因在于:ALD制備的催化劑活性金屬粒徑小,分散度高,與載體作用力更強(qiáng)。另外鉑摻入鎳后可以提高活性金屬的催化活性,增強(qiáng)活性金屬對(duì)于反應(yīng)物集團(tuán)的吸附能力,有利于羧酸的脫羧。

      對(duì)比例7

      將氧化鋁粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。沉積1圈Pt后沉積1圈Ni,如此反復(fù)15次,催化劑命名為(PtNi)15-ALD/Al2O3,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.27wt%,Ni的負(fù)載量為1.05wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的亞油酸和15mg的催化劑(PtNi)15-ALD/Al2O3,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為92.58%,收率為23.95%。

      對(duì)比例8

      將ZSM-5粉末(0.1g)加入乙醇(15ml)溶解后,用超聲儀超聲,然后滴加到石英圓片上,紅外燈加熱除去乙醇,然后放入ALD儀器中沉積,反應(yīng)溫度為280℃,鉑源為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑,鎳源為二茂鎳。沉積1圈Pt后沉積1圈Ni,如此反復(fù)15次,催化劑命名為(PtNi)15-ALD/Al2O3,經(jīng)ICP檢測(cè)Pt的負(fù)載量為2.17wt%,Ni的負(fù)載量為1.12wt%。

      在微型間歇式反應(yīng)器(1.67cm3)中加入75mg的亞油酸和15mg的催化劑(PtNi)15-ALD/Al2O3,等到沙浴加熱到反應(yīng)溫度(350℃)后,將反應(yīng)器兩頭螺帽擰緊后放入沙浴中,反應(yīng)120min取出來(lái)冷卻。然后一邊超聲一邊用丙酮把產(chǎn)物洗出來(lái),然后稀釋到15ml。反應(yīng)產(chǎn)物分析后轉(zhuǎn)化率為91.88%,收率為24.32%。

      所以對(duì)比例5~8與實(shí)施例1~10的結(jié)果分析可知,對(duì)于一種金屬沉積在催化劑載體上,然后沉積另一種金屬催化劑,鉑的界面電子軌道和表面晶格被鎳金屬影響,提高活性金屬對(duì)于反應(yīng)物碳碳鍵(C-C)的吸附并斷裂,并提高鉑表面氧化物質(zhì)(CO或者OH)的脫附導(dǎo)致避免覆蓋金屬活性位,使得反應(yīng)轉(zhuǎn)化頻率加快。而對(duì)于兩種金屬交替沉積得到的催化劑,每一層鉑的上下兩層都被鎳影響,這可能將影響其金屬電子軌道的紊亂,導(dǎo)致其活性降低。

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