中空RuP非晶合金催化剂的制备及加氢性能研讨.pdfVIP

第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会 中空Ru—P非晶合金催化剂的制备及 加氢性能研究 胡赢孟琦林宏徐烨李和兴李辉① (上海师范大学化学系，上海200234) 摘要：以软模板和化学还原法制备了中空Ru—P非晶态合金催化剂，并应用于麦芽糖液相加氢制 备麦芽糖醇。结果表明：相对实心Ru—P非晶态合金纳米颗粒，中空结构显著提高了Ru—P的加氢 催化活性。 关键词：Ru—P非晶态合金；加氢；麦芽糖；麦芽糖醇；钌 麦芽糖醇作为一种新型的功能性甜味剂，具有甜味柔和、口感好、热值低等优点，同时具有良好的 保湿性、耐酸性、非发酵性和热稳定性，非常适合糖尿病人和肥胖者食用…。目前我国麦芽糖醇主要 依赖进口。国外生产麦芽糖醇主要采用麦芽糖加氢，常用Raney Ni催化剂制备需 Ni催化剂。Raney 要进行碱抽铝，严重污染环境；RaneyNi催化剂使用过程中易粉碎，不仅容易堵塞反应器，而且Ni金 属混杂在产品中对人体健康构成危害；使用RaneyNi催化剂需在较高温度和压力下进行，易产生副产 物甚至炭化。非晶态合金催化剂具有优良的活性和选择性，同时还具有环境友好的特点，成为21世 纪最具发展前景的新一代催化剂旧。4J。目前制备非晶态合金催化剂一般采用化学还原法，其缺点是 催化剂颗粒容易团聚，不利于提高催化剂的活性和选择性。本工作采用软模板化学还原法【51制备了 Ru—P非晶合金催化剂，并考察了该催化剂在麦芽糖加氢反应中的催化性能。 1实验部分 1．1催化剂的制备 中空Ru—P的制备：298K下，将0．250 rIll的 g的双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)加入到37．5 去离子水中，搅拌溶解后，依次加入5．0ml0．019／ml的RuCl3溶液，0．2659NaH2PO：以及3．7ml环己 烷。此条件下保持20rain，再升温至323K来诱导反应的进行。一段时间后溶液渐渐出现黑色产物， 30min后用酒精、去离子水洗涤数次，离心得到催化剂，再封存于酒精中。 实心Ru—P的制备：323 K下，在20．0ml去离子水中依次加入0．6239RuCl，，1．d089NaH2P02和 1．3129 渐出现黑色沉淀物，去离子水及酒精洗涤以除去Cl一和Na+，离心数次后，封存于酒精中。 1．2催化剂的活性测试 的压力达到平衡后开启搅拌器开始反应。为消除扩散效应对反应动力学的影响，控制搅拌转速为800 1100 r／rain以上，反应时间4h。反应产物用AgilentSeries液相色谱仪分析，Waters Sugar—Park色谱 化反应体系中仅检测到麦芽糖醇一种产物，表明在本实验条件下，所有Ru基催化剂对麦芽糖醇的选 择性均接近100％。重复实验显示，所有分析结果误差均在5％内。 ①基金项目：国家重点基础研究发展计划资助(2009CB226106)、国家自然科学基金项目。 通讯联系人：李辉(1974一)，男，教授，电话：021电邮：lihui@shnu．edu．cn． ·—-——84-—·—— 竺兰!竺里堡竺型型鱼翌兰苎苎查竺望叁 2结果与分析 图2(a)可见．普通Ru 图2新鲜普通(8)和中空Ru—P(b)催化剂试样的TEM照片 —P是团聚的实心粒子 2_【EM hollow Fig phI蚺d㈧d…dRu—P蛐州8 结构，比表面积较小，与 其比较．中空Ru—P催化荆能达到