含聚醚链季铵盐型离子液体稳定的铑及钯/铑双金属纳米催化剂的制备及应用

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wang8danyong
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本文以含聚醚链季铵盐型离子液体[CH3(OCH2CH2)12N+Et3SO3-CH3](IL550)为稳定剂,以相应的过渡金属盐为前体,在室温条件下通过氢气还原法制备了铑及钯/铑双金属纳米催化剂。通过TEM表征得知铑纳米粒子的平均粒径为1.0nm,标准偏差为0.2 nm。钯/铑双金属纳米粒子的平均粒径为3.5 nm,标准偏差为0.4 nm。将IL550稳定的铑纳米催化剂应用于室温下苯乙烯的加氢反应,系统考察了反应时间、氢气压力、IL550与铑的摩尔比以及加入的溶剂量对整个反应的影响。在优化的反应条件下, T=25℃,t=90 min,P=2.0 MPa,苯乙烯/铑=5000:1(摩尔比),IL550/铑为100:1(摩尔比),加入的溶剂量为1g,苯乙烯的转化率和乙苯收率均为100%。催化剂循环使用8次,催化活性保持不变。催化剂循环使用8次后,铑纳米粒子的平均粒径保持不变,上层有机相中平均铑流失为0.08%。将IL550稳定的钯/铑双金属纳米催化剂应用于室温下1,5-环辛二烯的选择性加氢反应,系统考察了反应时间,氢气压力,底物与催化剂的摩尔比,钯/铑的摩尔比对整个反应的影响。结果表明,当选择合适的钯/铑摩尔比时,该催化剂的催化活性优于单金属钯纳米催化剂,选择性优于单金属铑纳米催化剂。在优化的反应条件下,T=25℃,t=5 h,P=4.0 MPa,1,5-环辛二烯/Catalyst=1000:1(摩尔比),Pd/Rh=5:1(摩尔比),1,5-环辛二烯的转化率为97%,环辛烯的选择性为79%。纳米钯/铑双金属催化剂可方便地分离回收和循环使用。催化剂循环使用10次,催化活性无明显降低。反应10次后,纳米粒子的平均粒径基本保持不变,上层有机相中钯和铑的平均流失分别为0.04%和0.72%。
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