论文部分内容阅读
催化加氢作为一种原子经济性反应,符合绿色化学化工发展的要求,是目前最具有前途的不饱和化合物制备饱和化合物的方法。其中,腈类化合物加氢制备相应的伯胺和亚胺是国内外研究的热点之一。伯胺作为一类重要的精细化学品,广泛应用于制药、农药、塑料等领域。亚胺及其衍生物可用于合成染料、香料、杀菌剂、药物等。针对现有的腈类加氢催化剂价格昂贵等问题,本文以价格低廉的过渡金属镍为催化剂活性组分,制备了一系列镍基纳米催化剂,并应用于苯甲腈加氢反应,研究了催化剂结构与苯甲腈加氢反应之间的构效关系。首先,以镍纳米粒子为活性中心,水滑石(LDH)为前驱体,制备了LDH包裹Ni粒子(Ni@mSi O2@LDH)和双金属氧化物(LDO)包裹Ni粒子(Ni@mSiO2@LDO)核壳结构镍基纳米催化剂。结果表明Ni@mSiO2@LDO和Ni@mSiO2@LDH之间可以通过焙烧还原和水合过程相互转化,即可通过水分子开关来调节Ni@mSiO2@LDO和Ni@mSi O2@LDH的结构和酸碱性,使苯甲腈选择性加氢生成N-苄亚甲基苄胺和苄胺。接着,本文采用尿素分解法制备了LDH,并以LDH为载体,利用浸渍还原法制备负载型镍基纳米催化剂,通过TEM证明了活性组分Ni均匀的分散在LDH载体上。在不同极性溶剂中的苯甲腈加氢反应过程中,催化剂均表现出了良好的活性。实验结果表明反应的选择性与溶剂的极性有关,极性强的溶剂有利于苄胺的生成。最后,本文以含镍LDH为前驱体,制备了高分散镍基催化剂。结果表明在苯甲腈加氢反应中,催化剂具有较好的催化活性和选择性,催化剂循环使用六次苯甲腈的转化率仍然接近100%,苄胺的选择性保持在80%以上。通过TEM表征证明了Ni均匀的分散在载体上,且经过多次反应后活性组分Ni并没有发生团聚和烧结现象,说明催化剂具有良好的稳定性和潜在的应用前景。