喹啉在负载型钌催化剂上的加氢反应

喹啉在负载型钌催化剂上的加氢反应
喹啉在负载型钌催化剂上的加氢反应

喹啉在负载型钌催化剂上的加氢反应

2016-07-31 13:21来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部

钌催化喹啉加氢的可能机理

1,2,3,4-四氢喹啉及其衍生物越来越受到人们的重视, 它们被广泛应用于药物中间体、农药、染料等的制备, 用喹啉加氢还原制取1,2,3,4-四氢喹啉是最简单的可行的途径. 在这些反应中, 以过渡金属络合物为催化剂报道较多.例如含Rh、Ir、Os、Ru等贵金属的络合物都有过研究, Kispert 等报道了AlEt3-Co(Stearate)2为催化剂的研究结果. 这些催化剂反应条件温和、转化率和选择性较高, 但它们价格昂贵, 而且与产物分离和循环使用仍是困扰人们的难题. 为了解决上述问题, 多相催化剂的研究显得尤为重要. Bianchini和他的同事曾在水/有机两相中对喹啉加氢做过尝试, 并探索了将Rh配合物与高聚物结合使均相催化剂多相化和直接将Ru负载于SiO2上的研究, 虽然反应条件不太苛刻但生成1,2,3,4-四氢喹啉的选择性不高; Yus等用NiCl2-Li-naphthalene对喹啉进行加氢, 催化剂较为廉价, 但反应中底物与催化剂的摩尔比较小, 催化剂用量过多;最近, Sanchez-Delgado等将纳米Ru固定于高分子材料上对喹啉进行加氢, 发现钌催化剂不易被底物和产物中毒, 但催化剂中金属Ru的担载量较高, 催化活性较低.

为解决含氮杂环化合物对催化剂的毒害作用, Vaccari等提出通过在催化体系中加入质子酸或使用高分散性金属催化剂两种途径可避免催化剂在反应中失去活性, 然而催化剂重复使用的问题仍未得到很好解决. 由于喹啉及其加氢产物与金属具有较强的配位作用, 不易从催化剂上脱附, 对金属活性组分有一定的毒害作用,使催化剂不能进行有效的循环使用, 所以寻找一种在温和的条件能重复使用的催化剂值得研究.

四川大学化学学院陈华等人制备了负载型催化剂Ru/ZrO2·xH2O,并用XRD、XPS和TEM 对催化剂进行了表征, 所制得的催化剂金属钌的平均粒径约为3.8 nm. 在2 MPa和40℃的温和条件下, 以水为溶剂时, Ru/ZrO2·xH2O催化喹啉加氢生成1,2,3,4-四氢喹啉的选择性达98.0%,而且表现出较强的抗氮中毒能力, 催化剂循环使用性能稳定. 对喹啉加氢反应中的催化反应机理进行了探讨.

钌催化剂催化苯加氢制环己烯反应条件的对比研究

钌催化剂催化苯加氢制环己烯反应条件的对比研究 摘要研究了以金属钌催化剂在不同的反应温度、氢气压力、搅拌速率对苯转化率、环己烯选择性及收率的影响,所用催化剂为浸渍法制得的钌锌催化剂。试验结果表明,反应的最佳条件为:反应温度为140 ℃、氢气压力为6 MPa、搅拌速率为900 r/min、固定反应时间为20 min时,苯转化率可达49.31%,环己烯选择性为43.52%,环己烯收率为21.45%。 关键词钌催化剂;苯加氢;环己烯;反应条件;对比 苯加氢反应是典型的有机催化反应,无论在理论研究还是在工业生产上,都具有十分重要的意义。而环己烯作为重要的有机中间体,水合可得环己醇,进一步氧化制环己酮和己二酸,缩短了尼龙66盐的生产工艺,是重要的化工原料;由苯在液相条件下选择加氢一步制备环己烯可使工艺流程缩短、效率提高、设备投资减少,而且对于环保也有积极的作用,并且原料苯来源丰富,成本低廉。因此,苯选择加氢制备环己烯技术的开发和应用具有重要的意义和广阔的应用前景。但是,由于苯比较稳定,而且环己烷的热力学稳定性比环己烯的要高得多,生成环己烯阶段,大部分生成最终产物环己烷,所以苯加氢反应很难被控制[1-6]。钌系催化剂在苯加氢催化反应中的动力学及反应机理前人已做过研究,本试验采用化学还原法制备负载型钌催化剂进行苯选择加氢制环己烯,探讨不同反应条件对催化剂的催化活性及环己烯选择性和收率的影响,以得到最适宜的反应条件,为进一步的工业生产提供依据。 1材料与方法 1.1试验原料及仪器 三氯化钌:钌含量(37.0±0.3)%,湖南信力金属有限公司生产;ZrO2载体,纯度大于等于99.95%,平均粒径0.5 μm,自制;苯:分析纯,北京化工厂生产;硫酸锌:分析纯,北京平谷双燕化工厂生产;氯化锌:分析纯,天津市环威精细化工有限公司生产;GSH-1 1L高压反应釜,山东威海化工厂制;HP5890Ⅱ型气相色谱仪。 1.2催化剂及载体制备方法 1.2.1催化剂。以ZnCl2水溶液作为前体,采用浸渍法在载体上先负载1.2%(质量分数)的Zn,经烘干并在500 ℃下焙烧,再负载Ru,以RuCl3·xH2O的盐酸溶液作浸渍液,每次负载5%(质量分数)的Ru。当W(Ru)>5%时,采用分步浸渍法。最后浸

负载型镍催化剂的制备

负载型镍催化剂的制备文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1.了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2.制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义:催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂,具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点,已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合,强力搅拌后得到混合溶液,按无水乙醇与醋酸的体积比为10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A;(2)按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液,在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B;(3)按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中,然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶;(4)按γ?Al2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤(3)中得到的钛溶胶中加入γ?Al2O3,然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水,静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?Al2O3复合载体;(5)将 TiO2?Al2O3复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h,充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原,得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。

载体钌催化剂的应用领域(二):催化加氢反应

载体钌催化剂的应用领域(二):催化加氢反应 2016-06-10 12:55来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 钌催化加氢案例一则作为一种性能优良的催化加氢催化剂, 负载型Ru基催化剂已广泛应用于各类气液相加氢反应中。 在精细化学品合成领域, 常将Ru/C催化剂用于液相水解耦合催化纤维素加氢制多元醇反应中。近来, 刘密等将Ru负载在杂多酸上制备出负载型Ru 催化剂 Ru/CsxH3-x PW12O40(x=1.0~3.0),发现这种催化剂在催化纤维二糖及纤维素加氢制山梨醇反应中具有较高的催化活性。Cobo课题组对于液相中Ru催化剂催化苯选择性加氢制环己烯进行了系统研究, 得出一系列与其它反应体系不同的结论。由含氯前驱体制备催化剂的选择性都明显优于无氯前驱体, 产物的选择性不受载体类型的影响, 只与纳米Ru粒子的性能有关。Carvalho 课题组对用于己二酸二甲酯氢化制1,6-己二醇反应中催化剂的载体效应进行了研究。结果表明, 由于多孔SiO2和活性组分Ru之间的强相互作用, 在其交界面上可以产生新的活性位, 因而相应催化剂的选择性和活性都高出其它载体数倍。在液相反应中, 负载型Ru催化剂经常用于喹啉加氢反应中。 负载型Ru催化剂也常用于CO2加氢制烃类、合成气或其它精细化学品等气相加氢反应中。在较宽的温度范围内进行气相加氢反应时, 与Ni催化剂相比, 负载型Ru催化剂稳定性更高。Bueno课题组发现, 以离子交换法制备的Ru/NaY催化剂在CO2加氢制CH4反应中表现出比Ru/SiO2更高的活性和稳定性。Kowalczyk 等的研究发现, 负载型Ru催化剂在富氢条件下用于CO2甲烷化反应时, 相同条件下其催化活性是负载型Ni催化剂的8~10倍。另外, 康丽琼将负载型Ru催化剂用于非均相条件下催化CO2加氢合成甲酸, 以达到对温室气体的资源化利用。结果表明, 2.0 %Ru/γ-Al2O3催化剂即具有优良的催化性能, 在80℃、H2分压5.0MPa, 总压力13.5 MPa的条件下, 甲酸转化数可达139mol/(h·mol)。

负载型镍催化剂的制备

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1. 了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2. 制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义:催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂,具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点,已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1. 一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3 的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合,强力搅拌后得到混合溶液,按无水乙醇与醋酸的体积比为 10:1~30:1 的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A;(2)按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10 的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液,在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B; (3)按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中,然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶;(4)按丫?AI2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤(3)中得到的钛溶胶中加入丫?AI2O3,然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水,静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?AI2O3复合载体;(5)将 TiO2?AI2O3 复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h,

充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原,得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。 2. 一种用于氨分解制氢的负载型镍催化剂,活性组分为Ni,载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛;活性组份的质量百分含量为1-50%。其制备步骤为:将可溶性镍盐、pH 值调节剂、沉淀剂、载体以及去离子水配成悬浊液;悬浊液加热至70-110C沉积60-300分钟;上述悬浮液降至20-30C后并过滤,水洗涤、过滤;在80-120C干燥18-24 小时,400-900C焙烧2-6小时;在氢气气氛,或者氢气和氦气的混合气气氛中,于400-900C活化3-5小时,还原制成负载型纳米镍催化剂。本发明催化剂对氨分解反应具有较高的活性, 可以应用于氨分解制不含COx氢气的工艺,还可用于各种含氨气体的净化处理过程。 3. 一种用于浆态床甲烷化负载型镍基催化剂重量百分比组成为: NiO?10-40wt%;载体56-90wt%;助剂为0-4wt%。配制浓度为0.5?1.3g/ml 的硝酸镍与助剂的可溶性盐溶液,依次向其中加入催化剂载体和可溶性有机燃料,搅拌条件下浸渍6-24h,浸渍结束后将溶液于60-90C水浴条件下加热浓缩,或直接在300-700C加热点燃,将燃烧后余下粉末收集,研磨,造粒,在固定床500-700 C用还原气进行还原2-6h,即得到负载型镍基催化剂。本发明具有浆态床甲烷化工艺,且催化性能稳定好,可大规模工业化的优点。 4. 一种用于a -蒎烯加氢反应负载型镍催化剂的制备方法和应用,该负载型镍催化剂的制备工艺步骤包括:在钛酸丁酯中加入无水乙醇后强力搅拌, 然后加入醋酸,充分搅拌形成溶液A;将去离子水与无 水乙醇混合后调节pH值得到形成溶液B;把B溶液滴加到A溶液中,

钌金属催化剂

钌金属催化剂 1 钌催化剂简介 金属催化剂是指以金属为主要活性组分的固体催化剂。主要是贵金属及铁、钴、镍等过渡元素。有单金属和多金属催化剂。 近半个世纪以来,贵金属催化剂的发展十分迅速,已被广泛应用于石油化工、制药、环境工程和精细化工工业。其中钌在有机物如烯烃和醇的催化氧化中具有很好的活性;同时还具有良好的加氢性能;可以在常温常压下活化N2和H2分子,适用于低温低压下合成氨;因而对钌催化剂进行研究开发具有重要的理论意义和工业应用前景。Ru原子的电子结构为4d75s1,是氧化态最多的元素,每一种电子结构又具有多种几何结构,为多样的Ru配合物合成提供良好的基础,因而广泛应用于烯烃复分解聚合和异构化等有机合成反应中 2 应用实例 以钌催化苯选择加氢制备环己烯的反应为例。 2.1 主催化剂 在苯选择加氢制备环己烯的反应中,Ru、Ni、Pt、Rh、Pd和稀土(La、Eu、Yb)等第Ⅷ族及周边的金属都具有一定的活性。使用Pt、Ir、Pd等金属的络合物催化加氢制备环己烯时,环己烯选择性几乎100%,收率可达90%,但该过程过于复杂,难以实现工业化;采用苯蒸气为原料进行气固相催化加氢制备环己烯时,Ni、Ru、Rh都是较好的催化剂,但因其反应条件苛刻,使得环己烯得率很低。大量研究表明,对于目前研究得最多、并且已用于工业生产的气液液固相法催化加氢,Ru是最合适的主催化剂,它可有效抑制环己烯的深度加氢,具有较高的苯选择加氢性能。但是,Ru催化剂的性能,也受到催化剂前驱体、制备方法、助剂和载体等因素的影响。 对于液相苯部分加氢制备环己烯的反应,钌是最适宜的催化剂。随着活性组分前驱体

RuCl 3·3H 2O 、Ru(acac)3、Ru(Ac)3和Ru(NO)(NO 3)3的不同,钌的分散状况、电子云密度等发生变化,从而对反应活性、环己烯的选择性和得率影响较大。Milone 等的研究发现,以RuCl 3·3H 2O 作为前驱体制备的催化剂在催化苯部分加氢时有着较高的环己烯选择性。其可能的原因是,使用RuCl 3·3H 2O 作为前驱体时,催化剂中将残留少量Cl -,这些残留的Cl -优先占据催化剂上一些对环己烯吸附能力非常强的活性位,从而有利于环己烯脱附,提高环己烯的选择性。此外,吸附在催化剂表面的氯离子,还可能与水形成氢键,从而有利于提高催化剂表面的亲水性,而催化剂表面亲水性的提高有利于苯部分加氢生成环己烯。但在催化剂的表面引入Cl 元素,催化活性会显着降低,所以如何控制Cl 元素的含量,获得较佳的反应活性和环己烯选择性,是需要解决的一个问题。 2.2 助催化剂 助催化剂也称促进剂,它是催化剂中含量较少的物质。虽然它本身常无催化活性,但加入后,可大大提高主催化剂的活性、选择性或寿命。假设在苯选择加氢制备环己烯的钌基催化剂中加入加氢能力比钌弱,但与环己烯间的吸附比钌强的助剂,利用它从钌上夺取环己烯,或者减少钌催化剂活性点附近潜在的氢的数量,使环己烯深度加氢难以进行,从而提高环己烯的选择性。众多文献报道,在苯选择加氢负载型钌催化剂中加入一种或几种金属元素,如K 、Fe 、Co 、Cu 、Ag 、Au 、Zn 、Mn 等作助催化剂,可以显着提高催化剂的催化性能。由于助催化剂本身常无活性,因此助催化剂的加入量有最佳值,即添加量在钌重量的0.01~0.2倍时效果最好。 Zn 、Fe 、Co 、La 、Ni 和稀土金属等,这些过渡金属具有空的d 轨道,可以与环己烯产生强作用力,从而与Ru 活性位争夺环己烯,促进环己烯从催化剂上脱附,进而提高环己烯收率;同时,助催化剂的加入还能占据部分钌活性位,从而减少环己烯深度加氢的几率。同时,有些助剂如Fe 、Ce 、B 的加入还起着结构助剂的作用,提高了活性组分的分散

雷尼镍催化剂使用方法和注意事项

雷尼镍加氢催化剂的使用方法及注意事项 一、物料名称:雷尼镍(兰尼镍) 危险特性:其粉体化学活性较高,暴露在空气中会发生氧化反应,甚至自燃。遇强酸反应,放出氢气;粉尘可燃,能与空气形成爆炸性混合物。 储存与运输条件:贮存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源,防止阳光直射。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放。 RaneCAT-1000 型高活性雷尼镍加氢催化剂 二、一般用途与使用方法 1、使用前的准备工作 a、相关操作人员必须佩戴劳保用品,使用前必须接受有针对性的培训。

b、操作现场应配备灭火器(干粉)和消防沙。 c、清理操作现场易燃易爆等危化品。 d、检查内外包装是否完好、无破损,若有破损现象,应停止使用,并立即上报至仓库管理员。 2、使用过程的操作 a、因雷尼镍活性较高,通常用水对其进行保护,称量时,需尽量去除水分,确保数量满足工艺需求。使用后剩余量应按原包装进行封口退库。 b、若氢化反应对水分要求较高,需用反应所使用溶剂进行带水处理,具体措施为:称量时,取用水保护的雷尼镍催化剂(尽量去除水分)至装有适量溶剂的烧杯中,称量数量应略超过实际使用数量,缓慢搅拌均匀(应防止催化剂暴露于空气中),静置分层,倾倒大部分上层清液(留小部分上层清液保护催化剂,下同),下层加入适量溶剂,缓慢搅拌均匀,静置分层,倾倒大部分上层清液,重复此操作步骤2-3次,完毕后,用适量溶剂保护催化剂。 c、若氢化反应对水分不敏感,称量时,取用水保护的雷尼镍催化剂(尽量去除水分)至装有适量溶剂的烧杯中,称量数量应略超过实际使用数量,缓慢搅拌均匀(防止有固体暴露于空气中),静置分层,倾倒大部分上层清液(留小部分上层清液保护催化剂),即可。 d、20L及以下的反应釜雷尼镍投料:打开釜盖向反应釜中加入适量溶剂,通入氮气15min以上;将用溶剂保护的雷尼镍催化剂通过加料管(加料管下端伸入反应釜溶剂液面以下)缓慢加入反应釜,加料过程需缓慢搅拌催化剂,使其悬浮于溶剂中随溶剂一起流入加料管中,投料完毕后用溶剂淋洗加料管内壁。检查工器具是否有雷尼镍残留,若有残留收集至容器中用水液封。 e、50L及以上的反应釜雷尼镍投料:先将反应釜抽真空至,通氮气排空置换空气,连续三次置换操作;再将反应釜抽真空,通过加料管道(反应釜内不的加料管应通入反应釜底部)将雷尼镍抽入反应釜中,控制抽料管在溶剂液面一下,不断补加溶剂防止空气进入;投料完毕后用溶剂淋洗加料管。检查工器具是否有雷尼镍残留,若有残留收集至容器中用水液封。

高分子金属配合物催化剂的合成(合成化学报告)解析

高分子金属配合物催化剂的合成 摘要:催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂。均相催化剂如金属配合物、有机金属配合物在最近几十年内受到催化科学界的广泛关注。新的均相催化体系的应用使得一些新的生产工艺应运而生。这些工艺操作条件温和,选择性高。然而,在大规模生产中均相催化剂存在着难回收、不稳定、有腐蚀性的缺点。大多数的多相催化剂在高温、高压下才能较好地发挥催化作用,并且其选择性、活性较弱。因此,人们开始设想通过高分子负载的方法转化均相催化剂使之兼具二者的优点。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、高分子效应及其应用。 关键词:催化剂;配合物;高分子;合成;高分子效应 1、简介 近几十年来,均相催化剂由于其较高的催化活性受到了科学界和工业界的广泛重视与应用,但均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、易流失、较难回收操作等缺点;另一方面,均相催化剂往往要使用重金属离子,这样既会对产物和反应后处理过程造成污染,又使得反应的催化剂难于回收,导致均相催化剂在有机合成和工业上的应用受到了很大的限制。多相催化剂虽然回收简单,但是,机理研究比价复杂,选择性和活性较低。因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂成为有机催化反应领域的研究热点之一。1963年,Merrifield和Letstinger等人[1, 2]首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中,开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例。近年来,高分子负载型催化剂得到了迅猛发展。高分子催化剂集合了多相催化剂、均相催化剂的优点[3]。其具有较高的催化活性、立体选择性、较好的稳定性和重复使用性能,并且后处理简单,在反应完成后可方便地借助固-液分离方法将高分子催化剂与反应体系中其他组分分离、再生和重复使用,可降低成本和减少环境污染[4]。杨小暾与江英彦[3]指出,若将多相催化剂、均相催化剂视为第一代、第二代催化剂,那么高分子金属络合物催化剂就是第三代催化剂。 研究表明高分子不仅是负载金属催化剂的惰性载体,而且还可以对催化剂的活性中心进行修饰,并使催化剂的结构发生变化,形成通常在小分子配合物中很难看到的特殊结构,从而影响催化剂的催化反应过程,即同种金属使用不同的载体所得到的化剂其催化活性可能相差很大。此为高分子的基体效应。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、

新型负载型镍催化剂性能研究(20210228191017)

新型负载型镍催化剂性能评价 蒙鸿飞李贵贤赵军龙高天平孟柱 聚氨酯研究所 摘要:以公司300单元工艺条件为基础,研究了德固赛、兰理工和银泰(现用)三种负载型 镍催化剂的反应性能。主要考察了各种催化剂的沉降速度、启动温度、反应活性、转化率及氢化焦油生成量。结果表明,相同的反应条件下,德固赛催化剂反应活性较高;兰理工催化剂具有低温反应优势,且活性较高;银泰催化剂活性次于兰理工催化剂,其反应性能相对稳定。 关键词:Ni/硅藻土催化剂加氢反应二硝基甲苯 1引言 TDA合成是TDI生产工艺流程中的关键控制工序之一,由DNT在镍催化剂作用下加氢反应生成。 其反应属于复杂的气一液一固三相反应体系,不同的工艺对催化剂的种类、规格、性能参数以及用 量都有严格的要求,目前DNT催化加氢反应所用催化剂的研究与应用已成为TDI生产领域所关注和 竞争的焦点,其技术先进性直接影响到TDI生产成本的高低。近年随着TDI行业的大规模扩产,TDI 产品市场已经由供不应求快速转变为供大于求,市场竞争不断升级,除了实现规模效益以外,更应该关注的是产品的生产成本。降低生产成本,是占据市场和立足于市场的坚实后盾。 本研究是以公司300单元工艺条件为基础,对德固赛、兰理工及银泰(现用)的负载型镍催化 剂从其物理性能和反应性能方面进行了综合评价。 2实验药品及器材 2.1实验药品 二硝基甲苯(纯度》95.5%,水份及挥发份含量W 0.5%,酸度W 0.004%,碱度W 0.004%)化工一 厂;氢气(高纯);氮气(高纯);乙醇(工业纯);催化剂(DG—Ni)、(LLG- Ni)、(YT—Ni)。 2.2实验仪器及分析条件 高效液相色谱仪分析条件:柱温35C ;流动相甲醇和水(1:1 );进样量10卩I ;流速0.5ml ; 运行时间70min。 热重分析仪分析条件:最高温度450 C;升温速率20 C /min ;样品量小于等于5mg;氮气流速40ml/min。

【CN110003458A】一种负载型固体碱催化剂及其应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910355922.7 (22)申请日 2019.04.29 (71)申请人 中国科学院成都有机化学有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区创业东 路高新大厦 (72)发明人 王公应 申小龙 刘绍英 李晨  王庆印  (74)专利代理机构 成都睿道专利代理事务所 (普通合伙) 51217 代理人 潘育敏 (51)Int.Cl. C08G 64/30(2006.01) (54)发明名称一种负载型固体碱催化剂及其应用(57)摘要本发明公开了一种负载型固体碱催化剂及其应用,所述催化剂用于制备异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物,所述催化剂包括载体,以及负载于所述载体表面的碱金属化合物;所述载体为碱土金属氧化物或/和稀土金属氧化物,所述碱金属化合物为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的卤化物、碱金属的硝酸盐、碱金属的醋酸盐中的一种。基于上述的负载型固体碱催化剂催化,以碳酸二苯酯和二羟基化合物为原料,经酯交换反应和缩聚反应合成异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物。该催化剂适用于多种聚碳酸酯的合成,具有很好的普适性;合成的聚碳酸酯材料具有较高的产率和品质,可显著提高企业经济 效益。权利要求书1页 说明书8页CN 110003458 A 2019.07.12 C N 110003458 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110003458 A 1.一种负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述催化剂包括载体,以及负载于所述载体表面的碱金属化合物;所述载体为碱土金属氧化物或/和稀土金属氧化物,所述碱金属化合物为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的卤化物、碱金属的硝酸盐、碱金属的醋酸盐中的一种。 2.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述碱金属化合物与所述载体的质量比为0.01~1:1。 3.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述碱金属的氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的卤化物为卤化锂、卤化钠、卤化钾、卤化铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的硝酸盐为硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的醋酸盐为乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯中的一种或多种的混合。 4.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述碱土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锶中的一种或多种的混合; 所述稀土金属氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铕、氧化镱中的一种或多种的混合。 5.一种如权利要求1所述的负载型固体碱催化剂的制备方法,其特征在于:包括, 将所述碱金属化合物配置成水溶液,再将所述载体浸没于所述水溶液中,混合均匀,然后在60℃~120℃下蒸发干燥,得到前驱体,将所述前驱体于80℃~900℃下焙烧0.5~24h,得所述催化剂。 6.一种异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于,基于如权利要求1或5所述的催化剂,以碳酸二苯酯和二羟基化合物为原料,经酯交换反应和缩聚反应合成异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物。 7.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于,所述催化剂与所述碳酸二苯酯质量比为0.001~5:100。 8.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于,所述酯交换反应的温度为80℃~200℃,反应体系的气压为1.01×105Pa,反应时间0.5h-5h;所述缩聚反应的温度为200℃~280℃,反应体系的气压大于0Pa小于等于5×102Pa,反应时间为0.5h-6h。 9.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于:所述二羟基化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,3-己二醇、1,7-庚二醇,2,2'-氧代二乙醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、聚四氢呋喃、1,3-环戊二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、1,10-葵二醇、2, 2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、异山梨醇、对苯二甲醇、三环葵烷二甲醇、双酚A和4,4-(9-芴)二苯酚中的一种或多种。 10.一种异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物,其特征在于:由权利要求6-9任一所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法制得。 2

钌系催化剂在不对称催化氢化反应中的应用

钌系催化剂在不对称催化氢化反应中的应用 何伟平20083310 应化08-1班 摘要:潜手性酮不对称加氢生成的手性仲醇是合成手性药物和精细化学品的重要中间体,钌催化剂对催化无论是简单酮还是β-酮酸酯的不对称加氢反应具有显著的优越性。 关键字:不对称氢化、钌、酮、β-酮酸酯。 不对称催化反应作为一个手性增量过程已成为人工合成旋光性产物最有效的手段之一。其中不对称氢化反应发展较快,是研究得较多的一类反应。不对称催化具有容量大、产率高、反应速度快、产物分离相对容易、催化剂的手性易于通过改变配体来修饰等优点,使该领域成为国际化学家研究的热点。酮的不对称催化加氢已成为合成手性醇最重要的方法之一,而钌催化剂对催化酮的不对称加氢反应具有的高活性和高对映选择,使它一直被各国化学家所关注。本文对钌系催化剂不对称催化氢化简单酮和β-酮酸酯的最新进展进行综述。 1 简单酮的不对称氢化 对不含官能团的简单芳香酮来说,由于除酮羰基外不具有与催化剂中心金属进行配位的辅助功能基团, 因此导致钌-膦配合物催化剂对这类酮加氢的对映选择性不高。直到1995年Noyori发现Ru(Ⅱ) –BINAP-diam ineKOH催化体系后,才使得简单芳香酮的不对称催化加氢在催化活性和对映选择性上有了突破性的进展。此后,膦配体、钌、手性二胺形成的三元配合物常用作简单酮进行不对称催化氢化反应的催化剂。图1 可能的过渡态机理研究表明,手性双胺双膦钌催化剂之所以获 得很高的催化活性和对映选择性. 一个可能的原因 是:在反应过程中,上述催化剂可与反应底物酮生成 催化活性的六元环过渡态。首先,手性胺膦钌络合物 在碱的作用下生成Ru-H 络合物,红外光谱已证实了 该结构的存在。此外,手性配体中的“NH”官能团, 在催化反应过程中,通过形成氢—氧键,可能生成电 荷交替的六元环过渡态(图1)。 同时,催化剂各配体的存在使底物酮只能沿着特 定的反应通道与催化剂络合,从而有利于单一对映体产物的生成。 厦门大学李岩云等根据金属原子簇络合物含有多个金属中心,可望发挥多个金属原子间的协同作用,参与对底物的有效络合与活化的依据,成功设计并合成了用羰基钌原子簇 Ru 3(CO) 12 作为催化剂的前体,分别与手性双胺双膦配体组合的手性原子簇催化体系。相对 于单核钌催化剂,其转化率和ee值均有大幅提高(表 1)。 表 1 原子簇/手性胺膦配体混和体系催化芳香酮的不对称转移氢化 酮手性催化剂产率 (%) ee (%) 1 苯乙酮 Ru3(CO)12/5 91 81 2 苯乙酮 Ru3(CO)12/1 11 83

01-加氢催化剂使用手册-v1.0

苯加氢催化剂使用手册 文件编号: 文件版次:1.0版 二○一三年五月天津

目录 1 苯加氢催化剂简介 (3) 2 苯加氢催化剂成份、主要物化指标及储存方法 (3) 2.1催化剂的主要成份 (3) 2.2催化剂的物理特征 (4) 2.3催化剂的催化性能指标 (4) 2.4催化剂小釜评价数据图 (5) 2.5催化剂储存方法 (5) 3 苯加氢催化剂的催化原理及寿命 (5) 3.1催化剂催化原理 (5) 3.2催化剂的寿命 (6) 4 催化剂浆液中催化剂及辅料配比 (7) 4.1辅料的作用原理 (7) 4.2催化剂及辅料的配比 (8) 4.3相关辅料要求 (9) 5 催化剂使用注意事项 (9) 5.1加氢装置清洗 (9) 5.2催化剂装填 (10) 5.3催化剂的预处理和更换 (10) 5.4催化剂浆液的调节 (10) 5.5装置开停车注意事项 (11) 6 其它注意事项 (11) 附录一钌催化剂评价方法 (12) 附录二主要辅料技术指标 (13) 附件三催化剂评价数据图 (14)

1 苯加氢催化剂简介 苯部分加氢制环己烯催化剂简称钌催化剂。钌催化剂和水合催化剂是苯制环己酮工艺装置的核心催化剂。这两种催化剂决定了装置的性能、成本、质量和安全。 钌催化剂是中国天辰工程有限公司、山东海力化工股份有限公司、天津振博科技有限公司和郑州大学共同研究开发,于2009年正式由中国天辰研发中心大规模工业化生产,2010年9月在山东海力化工股份有限公司年产10万吨环己酮项目投用,11月各项指标考核达到预期指标。2011年3月份山东海力化工股份有限公司第二套年产10万吨环己酮顺利投产达标,2012年至今江苏海力顺利投产四套年产10万吨环己酮装置,现安全达标运行。 钌催化剂用于苯部分加氢制环己烯过程。环己烯作为一种重要的有机化工中间体,广泛应用于医药、农药、燃料、洗涤剂、炸药、饲料添加剂、聚酯和其它精细化学品的生产。 我公司生产的钌催化剂的外观形貌为浸没在脱盐水中的黑色絮状纳米金属沉淀,其主要成分是金属钌、锌和微量的铂、镁,工业应用中以浆液形式使用,浆液中还需要加入作为分散剂的氧化锆和作为添加剂的硫酸锌。浆液中的催化剂浓度(包括钌催化剂和氧化锆)约为4%~5%。使用过程中水作为连续相,有机物(原料苯、产物环己烯、副产物环己烷)作为分散相,反应温度为130~170℃,压力为4~6MPa,苯转化率为40~50%,环己烯选择性为70~80%。以本公司钌催化剂为基础的苯部分加氢工艺具有反应条件温和,产品质量好,操作安全平稳、节约能源和原材料,无公害等特点。 2 苯加氢催化剂成份、主要物化指标及储存方法 2.1催化剂的主要成份 钌催化剂的主要成份为金属钌、锌和微量铂、镁,锌和铂、镁含量占催化剂(固体)总重的1.2%~18%。催化剂中主要杂质铁、钙、和铜,具体含量指标如下:

负载型Pd/Al2O3催化剂改性研究

负载型Pd/Al2O3催化剂改性研究 【摘要】添加助剂对催化剂的活性有明显的改善作用,其中以助剂CeO2修饰的催化剂活性最好,Mg修饰的催化剂活性次之,K修饰的催化剂活性最差。 【关键词】CH4;催化剂;催化氧化;助剂 0 概述 目前做为能源使用的煤层气仍然以火焰燃烧的方式加以利用,而传统的火焰燃烧方式燃烧效率低下,尾气中污染物含量高,对环境的污染非常厉害目前全球性的两大问题就是环境污染和能源短缺。寻找而一种能充分利用能源并能实现有害气体零排放的有效途径是催化氧化烃类。应用Al2O3作载体时,催化剂表现出较好的活性,如10%Ce-2%Pd/Al2O3的催化活性比2%Pd/Al2O3和5%K-2%Pd/Al2O3两种催化剂的活性都要高。添加助剂对催化剂的活性有明显的改善作用,其中以助剂CeO2修饰的催化剂活性最好,Mg修饰的催化剂活性次之,K修饰的催化剂活性最差。研究发现,随着反应时间的增加,催化剂的活性都有所提高,说明催化剂在催化剂反应初期都有一个活性位的活化过程。 1 催化燃烧实质 催化燃烧反应是以化学能的高效转化为目的,作为能量或动力的提供者。催化燃烧是典型的气-固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~300 ℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,以及放出大量的热量,其氧化反应温度低。 2 Pd催化剂在CH4催化燃烧研究中的进展 根据燃烧催化剂的组成,CH4催化燃烧的高效催化剂可以分过渡金属氧化物类催化剂、复杂氧化物催化剂和贵金属催化剂三类。 过渡金属氧化物催化剂可以简单的分为单一金属氧化物和混合金属氧化物燃烧催化剂,如钙钛矿、尖晶石、烧绿石、固溶体和六铝酸盐催化剂,其中钙钛矿型催化剂的研究比较广泛。 复杂金属氧化物类催化剂一般具有结构稳定,耐高温性能好,抗中毒能力以及CH4燃烧的起燃温度高和高温活性稳定的特点。这类催化剂主要主要用于CH4的高温燃烧。金属氧化物催化剂的价格比较便宜,但是相对的比活性(单个活性位的催化能力)较低、起燃温度较高、起燃烧到全转化的温度相差较大。 贵金属燃烧催化剂(包括贵金属或负载型贵金属氧化物催化剂)具有良好的低温活性,是低温催化剂燃烧最常用的催化剂。贵金属的高活性来自于金属状态的原子对O-O、C-H较强的活化能力,表面活化使得原本稳定的分子结构形成反

关于高分子负载催化剂的研究进展

关于高分子负载催化剂的研究进展 陈凯高材1301 摘要:高分子催化剂作为功能高分子的重要一个分支,具有稳定性高、溶剂适用性广、易于产物分离纯化、对环境影响小、易从反应体系中分离回收和重复使用等优点,受到人们极大的重视。本文以高分子负载催化剂的结构,应用等为线索,着重介绍高分子负载金属络合物催化剂,可溶性高分子金属络合物的优缺点及其研究进展,并作出了总结与展望。 关键词:高分子负载催化剂金属络合物结构应用 1.引言: 近几十年来,均相催化反应得到很大的发展,但这些均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、反应活性低、易流失、较难回收操作等缺点;另一方面,均相催化剂往往要使用重金属离子,这样既会对产物和反应后处理过程造成污染,催化剂又难于回收,总的合成效率也大为降低,因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂或配体就成为有机催化反应领域的研究热点之一。自1963年R.B.Merrifield和R.Letziger等人首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中,开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例,随之聚合物试剂的研究和在有机合成中的应用得到了很大的发展。其中高分子催化剂更受人们的重视。高分子催化剂又叫聚合物催化剂,它是聚合物试剂中的一类,也是功能高分子的一个重要分支。将具有催化活性的金属离子或金属配合物以化学作用或物理作用方式固定于聚合物载体上所得到的具有催化功能的高分子材料称为高分子负载金属或金属络合物催化剂,简称高分子负载催化剂。高分子负载催化剂由于负载高分子的特殊性,具有:1.可以简化反应步骤。2. 提高了催化剂的稳定性。3.腐蚀性小。4.易于分离,反应后的催化剂可以回收重复使用。4.催化的重现性高。同时,高分子载体不仅仅是作为金属活性中心的惰性支持体,由于其特殊的高分子效应,及其与催化中心、反应底物和产物之间的相互作用,可极大地影响催化剂的催化性能,提高反应的活性和选择性,这正是引起人们研究高分子负载催化剂的兴趣所在。本文以高分子负载催化剂的组成,结构,应用等为线索,着重介绍高分子负载金属络合物催化剂,可溶性高分子金属络合物的优点及其研究进展,并作出了总结与展望。 2 高分子负载金属络合物催化剂: 金属酶催化剂具有高效、专一和无污染等特点. 受金属酶催化作用的启发, 在金属有机化学中均相催化取得辉煌成就的背景下,20世纪60年代末,70年代初开始了设想通过高分子负载的方法, 转化均相催化剂为复相催化剂, 使之兼具二者的优点和避免相互缺点的探索。根据高分子负载催化剂作用方式的不同,将其分为物理吸附催化剂和化学键联催化剂。物理吸附催化剂是指催化活性物质通过物理吸附力直接吸附在高分子上;化学键联催化剂是通过化学键的作用与高分子联接在一起。由于物理吸附催化剂稳定性较差,在使用过程中金属离子或配合物容易流失,高分子骨架或其配合物功能基团也会被破坏,有时金属离子还会形成微晶,因此该类催化剂回收次数不理想。而化学键联催化剂不仅具有较高的稳定性,可回收重复使用多次,而且还具有较高的催化效率,成为高分子负载催化剂的主要研究方向。化学键联的高分子负载催化剂的合成方法主要有以下3种类型:(1) 通过有机反应先对高分子进行官能化,形成新生官能团,然后再与催化活性中心连接。(2)通过具有催化活性单体共聚形成高分子负载催化剂,可以通过控制聚合的条件,以得到合适的孔径、粒度、强度的凝胶或粉末。(3) 高分子骨架中已具备有效官能团,可以通过与催化剂前体进行亲核取代或亲电加成等反应,直接将催化活性物质通过共价键链接到高分子上。 高分子负载催化剂与传统小分子催化剂相比具有如下特点:简化操作过程;活性高;易与

高分子催化剂材料认识

高分子催化剂 概念 高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。生物体内的酶就 是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂,但由于是水溶性的,故在工业应用上受到限制,因而又发展了不溶于水的固定化酶——一种半合成的高分子催化剂。目前开发应用的合成高分子催化剂主要有离子交换树脂型催化剂和高分子金属催化剂两类。多以有机或无机高分子为骨架,在骨架上连有各种具有催化作用的功能基团。这类催化剂不仅具有很高的活性和选择性,而且比较稳定,分离、回收方便,可以重复使用,有的还具有光学活性等特殊的机能。目前已应用到各种有机反应、有机合成及某些高分子合成反应中。 分类 对化学反应具有催化作用的高分子。主要有天然高分子催化剂和合成高分子催化剂两大类。前者如酶,后者如固定化酶、模拟酶和高分子金属催化剂等。 酶 在生物体内所进行的化学反应,几乎全部是酶催化的。酶是由各种氨基酸联结组成的高分子,有的还含有金属离子(金属酶)。酶的特点是在常温常压下具有很高的活性和选择性。发酵工业早就使用酶作为催化剂。但是,酶是水溶性的,不容易回收再使用,因此在实际应用上受到很大的限制。为了克服这个缺点,到了20世纪50年代,人们开始研究把酶连接在合成高分子上的所谓固定化酶。 固定化酶利用酶的官能团(—NH2、—COOH、—SH、咪唑基、苯酚基等)与合成高分子的官能团进行反应可以制得。例如,含—C6H4NCS的聚丙烯酰胺与含—NH2的酶作用,可得如下的固定化酶(见结构式a): 固定化酶可用于催化氧化、还原、重排、水解、异构化等反应。例如,固定化氨基酰化酶可使N-酰化-D,L-氨基酸进行选择性水解。所产生的L-氨基酸可利用溶解度的差别,与N-酰化-D-氨基酸分离,此法已工业化。固定化酶属于半合成高分子催化剂。 模拟酶 60年代,关于模拟酶的合成高分子催化剂的研究逐渐活跃起来。酶的催化作用,与其具有光学活性的特殊高级结构和高分子链上的各种官能团所引起的分子

高分子试剂催化剂及应用综述

高分子试剂催化剂及其应用 xxxx(姓名) (学校位置代码) 摘要:本文主要介绍了高分子试剂催化剂的概念、对高分子试剂催化剂进行系统分类并对个别高聚物试剂催化剂进行详细表述从而介绍其性能及应用。紧接根据近些年来高分子试剂催化剂的研究进展情况进行展望。 关键词:高分子试剂催化剂 一、高分子试剂催化剂概述 催化剂是可以加速化学反应的物质。化学反应若要发生,则反应物分子之间必须有足够能量的发生碰撞以形成活性复合物或过渡态复合物,这个能量就是活化能。而催化剂能够提供一个较低的活化能,因此加速了化学反应的发生。和未添加催化剂的反应的一步实现原理相比,催化反应包含了许多种化合物与过渡态复合物[1]。 催化技术对于目前乃至未来的能源、化学反应、环境工业、石化工业都是至关重要的。原油、煤和天然气向燃料和化学原料的转化,大量石油化工和化学产品的生产,以及CO、NO、碳氢化合物排放物的控制,全都依赖于催化技术。此外,催化剂还是燃料电池电极的必要组分——无论电极使用的是固体氧化物离子还是聚合物质子电解液[2]。催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发, 往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生。据统计,85%以上的化学反应都与催化反应有关[3]。目前工业上采用的催化剂大多为金属、金属盐和金属氧化物等多相催化剂, 其优点是催化性能较稳定, 使用温度广, 容易回收重复使用, 但催化活性较低, 反应常常需要高温、高压条件, 而且副反应较多。最近几十年, 发展了以有机金属络合物为主的均相催化剂, 为化学工业带来革命性进步。这种催化剂分散度高, 活性中心均一, 结构明确, 催化剂活性和选择性都较高, 反应可以在很温和的条件下进行[4]。 近年来,随着科学技术的突飞猛进,合成了许多具有独特功能的高分子材料。其中,高分子催化剂在化学工业中初露头角,显示许多优良的性能,将有可能却带无极催化剂。高分子催化剂就是高分子化的催化剂,催化剂在高分子上,高分子是载体,因此有时也称负载催化剂。 最早报道的高分子催化剂是Haag[5-7] 等在1969 年采用聚苯乙烯磺酸树脂负载的阳离子金属络合物,并证明可用于氢化醛化反应到了七十年代后期几乎所有的小分子都被负载在有机和无机高分子上, 这些高分子催化剂是用带有配位原子N,S,P,O等的高分子作为配位体与过度金属形成络合物在这方面发表了许多综述和专著。 高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。 是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂,但由于是水溶性的,故在工业应用上受到限制,因而又发展了不溶于水的固定化酶——一种半合成的高分子催化剂【8】。目前开发应用的合成高分子催化剂主要有离子交换树脂型催化剂和高分子金属催化剂两类。多以有机或无机高分子为骨架,在骨架上连有各种具有催化作用的功能基团。这类催化剂不仅具有很高的活性和选择性,而且比较稳定,分离、回收方便,可以重复使用,有的还具有光学活性等特殊的机能。目前已应用到各种有机反应、有机合成及某些高分子合成反应中。此外许多研究表明高分子载体不仅仅是作为金属活性中心的惰性支持体,由于其特殊的高分子效应及其与催

钌金属催化剂

钌金属催化剂 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

钌金属催化剂 1 钌催化剂简介 金属催化剂是指以金属为主要活性组分的固体催化剂。主要是贵金属及铁、钴、镍等过渡元素。有单金属和多金属催化剂。 近半个世纪以来,贵金属催化剂的发展十分迅速,已被广泛应用于石油化工、制药、环境工程和精细化工工业。其中钌在有机物如烯烃和醇的催化氧化中具有很好的活性;同时还具有良好的加氢性能;可以在常温常压下活化N2和H2分子,适用于低温低压下合成氨;因而对钌催化剂进行研究开发具有重要的理论意义和工业应用前景。Ru原子的电子结构为4d75s1,是氧化态最多的元素,每一种电子结构又具有多种几何结构,为多样的Ru配合物合成提供良好的基础,因而广泛应用于烯烃复分解聚合和异构化等有机合成反应中 2 应用实例 以钌催化苯选择加氢制备环己烯的反应为例。 主催化剂 在苯选择加氢制备环己烯的反应中,Ru、Ni、Pt、Rh、Pd和稀土(La、Eu、Yb)等第Ⅷ族及周边的金属都具有一定的活性。使用Pt、Ir、Pd等金属的络合物催化加氢制备环己烯时,环己烯选择性几乎100%,收率可达90%,但该过程过于复杂,难以实现工业化;采用苯蒸气为原料进行气固相催化加氢制备环己烯时, Ni、Ru、Rh都是较好的催化剂,但因其反应条件苛刻,使得环己烯得率很低。大量研究表明,对于目前研究得最多、并且已用于工业生产的气液液固相法催化加氢,Ru是最合适的主催化剂,它可有效抑制环己烯的深度加氢,具有较高的苯选择加氢性能。但是,Ru催化剂的性能,也受到催化剂前驱体、制备方法、助剂和载体等因素的影响。

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