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环己烯具有活泼的双键,是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、农药、饲料添加剂、聚酯以及其它的精细化学品的生产。苯选择性加氢是目前制取环己烯的最佳路线,具有原料充足、反应流程简单和环保等优点。但从热力学上来看,苯加氢生成环己烯的标准自由能(△rGm(?)=-23 kJ·mol-1)大于生成环己烷的标准吉布斯自由能(△rGm(?)=-98 kJ·mol-1),苯加氢更易生成稳定的环己烷。因此研制适合的催化剂,获得环己烯具有非常重要的现实意义。本文以TiO2为载体,采用沉积沉淀法制备Ru/TiO2催化剂,应用于苯选择性加氢反应。运用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、N2物理吸附、CO化学吸附、透射电镜、扫描电镜和H2-程序升温还原等技术对系列催化剂的结构和性能进行表征,结合催化剂活性评价结果,探究催化剂结构和性能之间的关系。具体研究如下:(1)P25型TiO2经不同温度焙烧后,作为载体制备Ru/TiO2催化剂。考察晶相组成变化对Ru/TiO2催化剂结构和性能的影响。研究表明:焙烧过程中,体相TiO2优先发生相变;经650 ℃焙烧,体相锐钛矿相Ti02大部分转变为金红石相,而表面仍以锐钛矿相为主;当焙烧温度为700 ℃时,表面才可观察到明显的金红石相TiO2。Ru/TiO2催化剂中的Ru粒径尺寸随着载体焙烧温度的升高而增大。Ru粒径大小与催化剂的苯选择性加氢活性密切相关,在一定范围内,随着Ru粒径增大,其活性随之提高;金红石TiO2的表面亲水性强有利于获得较锐钛矿相TiO2负载Ru催化剂更高的环己烯选择性。经600 ℃焙烧Ti02制备的Ru/TiO2催化剂获得了相对最佳的环己烯收率。(2)以TiO2-600为载体,采用沉积沉淀法,通过改变活性组分Ru的还原温度制备Ru/TiO2-R催化剂。结果发现:还原温度对Ru的颗粒尺寸产生影响,较高的还原温度获得的Ru粒径较大;催化剂经170 ℃还原,Ru与载体中Ti发生相互作用,使形成富电子Tiδ-和缺电子的Ruσ+物种,缺电子Ruσ+的对苯和环己烯的吸附能力增强,催化剂表现出较高的活性和较低的环己烯选择性。(3)比较了NaBH4 H2还原方式的差异对Ru/Ti02催化剂苯选择性加氢性能的影响。结果表明:NaBH4还原制备的催化剂Ru粒径较大,分散度低不利于活性的提高;但该还原方法制备的催化剂Ru与载体中Ti相互作用较强,使Ru处于富电子状态(Ruδ-)而Ti为缺电子状态(Tiδ+),缺电子的Ti提高了催化剂的亲水性,进而提高催化剂的环己烯选择性。富电子的Ru不利于苯和环己烯的吸附,使催化剂的活性降低。