论文部分内容阅读
本论文的主要目的是针对以简单的浸渍步骤制备高分散、抗烧结催化剂的方法探究，并对以柠檬酸络合法制备的催化剂进行了重点考察，为研制负载型高分散纳米尺度催化剂提供了科学基础。 在论文的第一部分（第三章）工作中，选取硝酸镍和柠檬酸镍为前驱体，采用浸渍法制备了SBA-15负载的NiO催化剂，通过XRD、BET、TEM、H2-TPR、O2-TPD-MS、TP-MS和TG-DTG等实验技术对相关催化剂进行了表征，实验结果表明:以柠檬酸镍为前驱体制备的催化剂可在介孔分子筛SBA-15孔道内部形成高含量、均匀分散的NiO，同时能够较好地保持SBA-15的介孔结构。这主要是归因于金属离子与柠檬酸形成的环状螯合物可通过氢键与载体表面的硅羟基作用使得前驱盐均匀分布在SBA-15载体的内壁，形成一层与SBA-15表面作用较强的薄膜，该层薄膜在焙烧过程中因有机配体的燃烧而分解进而形成粒径较小、分散度较高的催化剂。而以硝酸镍为前驱体时，因其与SBA-15载体表面作用力较弱，在干燥过程中前驱体之间就已发生相互团聚，进而在焙烧过程中存在明显的烧结现象，导致形成的NiO颗粒较大，分散度较差。同时相比于以硝酸镍为前驱体制备的催化剂，以柠檬酸镍为前驱体制备的催化剂在ODHP反应中具有更好的低温催化性能，这与该催化剂中存在更多的非化学计量氧密切相关。 在论文的第二部分（第四章）工作中，选取氯化镍、硝酸镍、醋酸镍和柠檬酸镍等前驱体，同样采用浸渍法分别制备了Ni/SiO2催化剂，考察了各催化剂在650℃下的POM反应性能，以检验催化剂在高温反应条件下的稳定性。通过XRD、BET、TEM、H2-TPR等实验技术对各催化剂进行了表征，实验结果表明:以不同前驱体分别制备的3.0 wt％ Ni/SiO2催化剂上归属为与SiO2载体具有强相互作用的NiO物种的含量按照氯化镍、硝酸镍、醋酸镍和柠檬酸镍的顺序依次递增，还原后催化剂上金属Ni粒子的平均粒径按相同顺序依次减小，同时各催化剂的POM反应稳定性也依此顺序逐渐提高。在以柠檬酸镍为前驱体制备的催化剂中，前驱盐柠檬酸镍水溶液因具有较高粘度以及与载体间的较强相互作用使前驱盐均匀吸附在SiO2载体表面，进而在焙烧过程中因有机配体的燃烧形成粒径较小、分散度较高的催化剂，有效提高了催化剂的抗烧结能力，使得以柠檬酸镍为前驱体制备的催化剂表现出较高的POM反应稳定性。