镍基催化剂上氯代芳香族化合物加氢脱氯降解研究

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芳香族氯代有机废物的处理是一个世界性环境难题。用催化加氢脱氯的方法使氯代芳香族有机物降解,不仅经济而且环境友好。研究非贵金属催化剂上的氯代芳香化合物的脱氯技术,探索氯代芳香化合物的活化规律具有巨要的应用价值和科学意义。本文以金属镍为负载型催化剂的主要活性成分,研究了在液相条件下,以氯苯为氯代芳香族化合物的模型分子的催化加氢脱氯反应。使用活性炭负载的金属镍催化剂,实现了在较温和的反应条件下(333-343K;H2,1.0MPa;乙醇为溶剂,过量氢氧化钠存在下),氯苯,卤代苯(溴苯、碘苯)均可完全、快速加氢脱氯(120分钟,转化率100%,苯选择性>90%);还对氯苯衍生物,包括邻位、间位、对位取代的氯代苯氨,二氯代苯,氯代甲苯,氯代三氟甲基苯以及三氯苯(1,2,3-三氯苯,1,2,4-三氯苯)的加氢脱氯反应具有高催化活性,各种底物均可在220分钟内实现100%的转化率。催化剂载体、金属晶粒的大小和分布以及催化剂的合成方法是影响镍基催化剂脱氯活性的主要因素。氯苯衍生物在镍催化剂上吸附的强度和方式决定了脱氯反应的速率和产物。加入金属银组分可以有效提高镍催化剂的催化脱氯活性和稳定性。使用纳米氢化钠,可以在温和的条件下直接使变压器油中的多氯联苯脱氯降解。Ni(OAc)2, TiCl4, CoCl2是这个反应的有效催化剂,可以将变压器油中的多氯联苯从4999ppm降低到<1ppm以下。
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