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过渡金属磷化物是继氮化物、碳化物之后出现的又一新型催化剂,在“涉氢”反应中表现出了较高的活性和稳定性,被誉为“准铂催化剂”。三氯乙烯作为金属脱脂剂和羊毛和织物干洗剂、优良溶剂、麻醉剂以及萃取剂,广泛用于工业生产和医药领域,成为当前环境中分布最广泛的污染物之一。因此,研究过渡金属磷化物上三氯乙烯的加氢脱氯具有重要的意义。然而,过渡金属磷化物比表面积低,反应活性温度高,极大地限制了其在实际生产中的应用。 针对上述问题,我们进行了改性MoP催化剂上三氯乙烯的加氢脱氯研究,同时,引入新的加热方式—微波,进行三氯乙烯的加氢脱氯研究。此外,通过对所制备的催化剂进行表征,探讨了磷化物催化剂上三氯乙烯加氢脱氯反应的机理。表征有:X射线衍射(XRD),BET比表面积及孔分布测定,氢气程序升温还原(H2-TPR),NH3程序升温脱附(NH3-TPD),扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)表征。由此得到的结论如下: 一方面,本文对MoP进行改性,制备出不同的改性MoP催化剂,进而研究其加氢脱催化活性。其中,PEG改性MoP催化剂是原MoP活性的4-5倍。PEG的加入,使得MoP-PEG较MoP暴露出更多的(101)和(102)高活性晶面,而抑制了(100)和(201)低活性晶面的生长。因此,MoP-PEG具有更高的加氢脱氯活性。而CA的加入,使得催化剂比表面由原来的7.17 m2/g增大到45.6 m2/g,使得催化剂表面形成更多的活性位,从而导致MoP-CA是MoP催化活性的2倍。当PEG与CA联合改性MoP时,MoP催化剂比表面增大,由原来的7.17 m2/g增大到43.48 m2/g,MoP结构由原来的平面规整结构变为大孔、小孔并存的多层孔道结构,粒径减小,同时使得MoP最佳活性温度降低,活性温度区间变宽。 另一方面,本文还考察了微波条件下系列磷化物催化剂对于三氯乙烯加氢脱氯反应的催化活性,并研究微波下的催化机理。微波下,MoP、Ni2P催化剂具有加氢脱氯催化活性,但催化活性不高,而Fe2P催化剂没有活性。但改性MoP催化剂表现出优异的加氢脱氯性能,较MoP催化剂活性提高了3-4倍,而且改性MoP催化剂表现出与传统加热方式下相似的变化趋势。另外,通过溶胶凝胶法将Mo、P、Fe按一定原子比制备成Mo-P-Fe催化剂后,其催化活性明显高于MoP和磷化铁催化剂。 总之,改性磷化钼催化剂在传统加热和微波加热下均表现出较优的催化效果。