催化研究进展

1、介孔碳材料介孔碳材料的制备及催化应用的制备及催化应用化工学院催化研究进展催化研究进展研究背景研究背景介孔碳催化剂应用介孔碳催化剂应用模板剂的影响模板剂的影响研究展望研究展望介孔碳材料的研究背介孔碳材料的研究背景景在催化、分离提纯、生物材料和新型组装材料等方面具有巨大应用潜力，且碳材料无毒和无污染,是新型环境修复材料,特别是作为催化剂载体对新型负载型催化剂的制备领域等具有较好应用前景 。 介孔碳材料特点： 孔道结构规整较高比表面积较大孔容、较窄孔径分布较好化学和热稳定性介孔碳材料的制备方法：2、催化活化法1、有机凝胶碳化法3 3、模板法、模板法前两种方法的缺点是孔径分布较难控制,且孔径的均一性较

2、差。而模板法不但能均匀控制孔径, 且能制备高度有序的介孔碳材料 。模板剂:三嵌段聚合物 F127(EO106PO70EO106) P123(EO20PO70EO20)碳前驱体:酚醛树脂模板剂对介孔碳的影响模板剂对介孔碳的影响 在有机/有机自组装法合成有序介孔碳材料的过程中,模板剂类型及分子结构对介孔材料的结构和性能有较大的影响。不同模板剂介孔碳的不同模板剂介孔碳的XRDXRD谱图谱图在高温碳化过程中以纯P123为模板剂的样品骨架坍塌严重,无法形成有序孔道结构。来自模板剂对介孔碳孔道结构及有序性的影响F127(EO106PO70EO106) P123(EO20PO70EO20)不同不同P123P

3、123和和F127F127质量比下合成的介孔碳的质量比下合成的介孔碳的XRDXRD谱图谱图（CPX中X为P123在模板剂中的质量分数）来自模板剂对介孔碳孔道结构及有序性的影响CP0CP0和和CP25CP25介孔碳的介孔碳的TEMTEM照片照片在添加了P123后,样品有序性较单独采用F127有明显提高。 来自模板剂对介孔碳孔道结构及有序性的影响CP0CP0和和CP25CP25介孔碳的介孔碳的N2N2吸脱附等温吸脱附等温线线来自模板剂对介孔碳孔道结构及有序性的影响在较高p/p0处出现了明显滞后环,表现为介孔材料的特征。其滞后环的形状为典型的六方孔道的吸脱附模型CP0CP0和和C CP P2525介

4、孔碳的介孔碳的BJHBJH孔径分布曲线孔径分布曲线来自模板剂对介孔碳孔道结构及有序性的影响介孔碳材料催化剂应用介孔碳材料催化剂应用 介孔碳材料凭借其奇特的孔结构、良好的物化稳定性、吸附特性等特点，使碳负载型金属催化剂具有优异的催化活性和选择性，使其得到了广泛应用。催化剂应用加氢反应氧化还原反应分解反应纤维素水解反应SU,F,B等考察了负载于介孔碳材料上的钌催化剂(Ru/TMC)对苯加氢反应的催化性能Figure 2. STEM images at different magnifications: (a, b) Ru/silica-H; (c, d) Ru/C-silica-H; (e, f)

5、 Ru/C-silica. The inset of (f) shows the TEM image of a single Ru nanoparticle in the Ru/C-silica.在相同反应条件下,与其他碳材料作载体制备的催化剂相比,该催化剂表现出较高的催化活性和稳定性。研究了负载型 Ru/介孔碳催化剂在对苯二胺加氢制备1,4环己二胺反应的催化性能,催化剂载体对反应的影响，并考察了Ru/介 孔碳催化剂的循环套用性能。212622862NHCHNHC反应过程中所需要的催化剂:负载型 介孔碳催化剂在对苯二胺加氢制备， 环己二胺反应的催化性能钌（Ru）催化剂经过盐酸处理后的介孔碳比表

6、面积、 孔容和孔径均有增加， 可能是由于在处理过程中， 盐酸将介孔碳上的杂质除去， 并且在一定程度上破坏了介孔碳的内孔壁表面,使介孔碳的一部分中孔变大引起。套用十次后的10%Ru/MC与新鲜10%Ru/MC相比,可能是因为催化剂在循环套用的过程中,反应生成的高沸点的副产物覆盖在催化剂表面或堵塞孔道介孔碳处理前后及负载介孔碳处理前后及负载RuRu催化剂套用前后的催化剂套用前后的 BETBET表征表征 说明催化剂上的Ru金属晶粒在载体上呈现高度分散状态。MC、10%Ru/MC和套用十次后和套用十次后10%Ru/MC10%Ru/MC的的XRDXRD谱谱10%Ru/MC的Ru金属颗粒分布比 较 均匀，分散 度 较 高， 从 图 中 看 出 平 均 粒 径1-2nm。而反应 套用 十 次 以 后的催 化 剂 中， 有一部分Ru聚集， 粒径变大。10%Ru/MC10%Ru/MC的透射电镜照片的透射电镜照片不同载体的负载钌催化剂对反应的影响不同载体的负载钌催化剂对反应的影响不同载体的负载钌催化剂孔道结构不同载体的负载钌催化剂孔道结构l 由于材料科学的发展,对传统碳负载金属催化剂的制备方法有了新突破,使新型碳负