球形活性炭是一种新型高档活性炭,在各种形状的活性炭材料中,因其具有球形度好、装填密度均匀、比表面积较大、强度高等一系列优点,越来越受到人们的关注。本文以市售大孔弱酸性阳离子交换树脂(D152)为载体,负载镍和其他过渡金属,其中镍为活性组分,其他过渡金属为助剂,经高温炭化-还原制备球形炭化树脂负载镍基催化剂。研究结果表明,影响球形活性炭负载金属催化剂活性的主要因素是金属离子负载量、炭化温度和活性组分的还原时间。同时对树脂的炭化过程进行了差热分析,得到了最佳炭化温度,通过考察其对异丙醇脱氢反应的催化活性,确定了催化剂活化还原时间。实验结果为:炭化温度773K,炭化时间30min,氢气流还原时间70min。为了考察镍在离子交换树脂上负载反应的条件,本文采用matlab软件编程计算,得出了不同pH下镍-氨配合物的分布曲线,从而进一步说明镍离子在不同pH下形成镍-氨配合物的情况,为其在树脂上交换负载提供理论依据。本文首次较详细地探讨了炭化树脂负载Ni基催化剂对异丙醇脱氢和大豆油加氢的反应,对催化剂进行了活性评价,找出了反应温度、压力、时间对催化剂活性影响的规律,考察了催化剂用量对异丙醇脱氢和大豆油加氢反应产物的影响以及催化剂的使用寿命,并分别确定了本实验条件下异丙醇脱氢和大豆油加氢反应的工艺条件。(1)Ni/炭化树脂催化异丙醇脱氢的工艺条件为:对100mL异丙醇,当催化剂上的镍负载量为35.2wt%,催化剂用量为1.5g,反应温度220℃,反应时间1h时,丙酮产率达到12.5%,其选择性为100%。(2)Ni/炭化树脂催化大豆油加氢的工艺条件为:对100g大豆油,当催化剂上的镍负载量为21wt%,催化剂用量为1.5g,反应温度200℃,反应时间2h,反应压力1.5MPa时,大豆油碘值从130.0降低至81.7。(3)Ni-Ce/炭化树脂催化大豆油加氢的工艺条件为:对于100g大豆油,当催化剂上的镍负载量为21wt%,Ni与Ce的原子比为5:1,催化剂用量为0.5g,反应温度200℃,反应时间1h,反应压力1.5MPa时,大豆油碘值从130.0降低至18.8。采用不同过渡金属作为助剂,对催化剂活性的影响大小顺序为:Ce＞La＞Cr＞Ag＞Cu＞Fe＞Co＞Cd＞Zn。