碳纳米管负载NiWB催化剂的制备及纤维素加氢性能的研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:water198206
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能源是人类赖以生存和持续向前发展的重要物质基础。众所周知,地球上的不可再生资源日益减少,寻找可替代的能源成为人类的不懈追求。经过无数研究者坚持不懈的研究发现,纤维素催化加氢可以产生很多重要的化工原料,这些催化加氢的产物都有很高的利用价值,可以在一定程度上缓解能源危机。  本课题中,以偏钨酸铵为钨源,以醋酸镍为镍源,以硼氢化钠为硼源,通过超声辅助化学还原法制备碳纳米管负载非晶态镍-钨-硼合金催化剂。并用在纤维素催化加氢反应中,分别做了不同载体的催化剂、不同镍钨摩尔比的催化剂、不同的催化剂负载量、不同的催化剂用量、不同的反应温度、不同的反应时间和不同的氢气压强等对比实验,以此来确定该催化剂催化纤维素加氢的适宜反应条件。并对催化剂进行了一系列表征,比如XRD、SAED、BET、XPS,以确定催化剂的性能。  实验结果表明,适宜的反应条件为:氢气压强为6MPa,反应温度250℃,以水为溶剂,反应时间为2小时,催化剂用量与纤维素的质量比为1∶3,催化剂的负载量为30%,镍、钨的摩尔比为1∶1,由此条件可得,反应物纤维素转化率为100%,乙二醇的产率为57.69%。由XRD和SAED分析可知,NiWB/CNTs催化剂具有非晶态结构且载体CNTs的引入提高了这类催化剂的热稳定性,BET研究发现NiWB/CNTs催化剂的孔径大小对纤维素转化有直接的关系,TEM研究发现NiWB/CNTs为纳米颗粒且高度地分散在载体上,NH3-TPD表明催化剂的强酸中心对纤维素转化起至关重要的作用,H2-TPD表明吸氢能力可以满足纤维素加氢反应,XPS表明Ni、W、B以及CNTs之间有电子转移。
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