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本论文以碳纳米管为载体,采用超声辅助的浸渍-化学还原法制备NiB/CNTs非晶态合金催化剂,以乙炔选择加氢为探针反应,研究了碳纳米管的预处理、功能化处理、过渡及稀土金属对非晶态NiB合金催化剂性能的影响。应用FT-IR、TEM、XRD、TG、BET、ICP、XPS、TPR、H2-TPD、CO化学吸附法等手段对CNTs及NiB/CNTs催化剂进行表征。 用碳纳米管负载非晶态NiB合金,促进了NiB合金的分散,增加了活性镍表面积,提高了催化剂的乙炔加氢活性、乙烯选择性,降低了乙烷的选择性,同时提高了非晶态NiB合金的热稳定性。催化剂的乙炔加氢稳定性测试结果表明,聚合物在非晶态合金表面沉积,导致催化剂活性下降。用碳纳米管负载NiB合金,抑制了聚合物的形成及其在催化剂表面沉积,提高了催化剂的稳定性。 NiB/CNTs非晶态合金的催化性能与碳纳米管的预处理方式有关。氨气热处理可以使碳纳米管开管并在其表面引入-C-N、-N-H碱性含氮基团。硝酸预处理在碳纳米管表面引入-COOH、-OH等功能基团并能较好去除碳纳米管中残留镍催化剂(用Ni-Cu-Al催化剂制备CNTs)。尽管氨气热处理对去除碳纳米管中残留镍的效果不佳,但可以提高NiB/CNTs催化剂的乙炔加氢活性。 对碳纳米管功能化处理,可以改善碳纳米管表面疏水性,促进碳纳米管在液相介质中分散,从而制备高度分散的NiB/CNTs非晶态催化剂。分别用柠檬酸、十二烷基硫酸钠、全氟辛基磺酸钾、苯胺、曲拉通等试剂对氨气预处理的碳纳米管进一步功能化处理,提高了NiB/CNTs催化剂镍的负载量、BET比表面积及活性镍表面积。NiB合金在柠檬酸处理的碳纳米管表面紧密排列,在其它试剂处理的碳纳米管上高度分散。将上述催化剂用于乙炔加氢反应,其加氢活性和乙烯选择性得到提高(柠檬酸除外)。其中,曲拉通处理的碳纳米管负载型NiB合金具有更小的粒径以及更佳的催化性能。 添加适量过渡金属Cu、W、Mn促进了活性组分的分散,增大了催化剂的活性镍表面积,提高了催化剂的乙炔加氢活性,但对乙烯的选择性影响不明显;而