稻壳基活性炭负载镍催化剂的制备及在香草醛加氢脱氧反应中的催化性能
2018-11-01陈志浩朱燕超杨晓敏王子忱
新型炭材料 2018年5期
陈志浩, 晁 威, 丰 祎, 金 璐, 朱燕超, 杨晓敏, 王子忱
(1.吉林大学 化学学院, 吉林 长春 130012;2.苏州苏净环保工程有限公司, 江苏 苏州 215122)
1 前言
随着对清洁可再生燃料的需求日益迫切,生物质油加氢精制的重要性变得更加突出。生物质热解油是一种由秸秆、稻壳等生物质资源通过快速热解将生物质大分子分解成小分子而生成的一种生物燃料。生物油具有热值低、H/C较低、含氧量高、pH值较低等缺点,无法直接应用于工业生产。生物油含有的化合物种类达400多种[1]。生物油精制具有重要的研究意义,目前对生物油的研究主要集中在生物油的加氢精制[2]。香草醛是木质素热解生物油的典型组分,含有3种不同类型的含氧官能团(醛基、酯基和羟基),是一种具有代表性的研究生物油加氢反应的模型化合物[3]。
目前对于生物油模型化合物和生物油平台化合物的加氢脱氧反应主要集中在贵金属催化剂如Pd[4-9]、Ru[10-13]和Pt[14-16]等。Zhang等使用超细Pd、UiO-66合成的催化剂在香草醛加氢脱氧反应中取得了100%的转化率和100%的选择性[9]。贵金属的稀缺性使得非贵金属催化剂的开发利用受到重视。研究发现过渡金属Ni、Cu、Mo等对于生物油模型化合物具有较好的加氢活性[17-21]。Huynh等使用HZSM-5作为催化剂载体合成了Ni/HZSM-5,再采用Co进行修饰,该催化剂在苯酚加氢还原制备环己烷的反应中表现出99%的选择性[17]。相比于贵金属催化剂,非贵金属催化剂廉价易得,其应用前景较为广阔。
由于有序多孔炭材料具有力学性能、分级孔道结构和化学稳定性,其在电化学储能以及催化剂合成领域中的应用被广泛研究[22-26]。……
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