NiCoB非晶态合金催化剂对于氯苯酚的水相催化加氢脱氯反应研究

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工业废水中的氯酚类化合物由于具有很高的毒性和致癌性,对人类健康和环境造成了很大的危害,采用催化加氢脱氯法使氯酚类化合物在温和的条件下,转化为相应的烃类化合物对环境保护和资源利用都具有重要意义。双金属非晶态合金催化剂因其独特的结构特性和良好的催化活性,在加氢反应中已经得到了广泛的应用。本论文以NiCoB双金属非晶态合金为催化剂,以4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚为模型污染物,研究NiCoB催化剂结构、组成与加氢脱氯反应活性之间的关系,得到如下结果:  首先研究了NiCoB双金属非晶态合金催化剂的制备方法,结果表明,共还原法制备的NiCoB催化剂(NiCoB-CR)对于4-氯苯酚的加氢脱氯反应活性高于分步还原法和取代还原法;优化制备条件,得到以CoSO4·7H2O和NiSO4·6H2O为前驱体、Ni/Co质量比为1∶4、还原剂与金属的摩尔比为7、还原时间为1小时、还原温度为273K为最佳制备条件。经XRD,XPS,TEM和SAED等多种表征手段,表明所制得的NiCoB-CR催化剂为稳定的非晶态结构。在4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚的加氢脱氯反应中,发现NiCoB-CR催化剂活性与PdCoB双金属非晶态合金催化剂相当,其反应速率顺序为4-氯苯酚>2,4-二氯苯酚>2,4,6-三氯苯酚。套用试验结果表明,表观动力学常数随反应次数的增加逐渐降低,经四次循环后失活,结构表征显示催化剂失活的主要原因是Co(OH)2在催化剂表面的沉积。  
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