环己烯在工业上是非常有价值的合成原料,它在己内酰胺等产品的合成中具有重要作用。近年来国内科研院所和工业单位对改进苯部分加氢工艺的兴趣越发浓厚,但是现有的催化体系受到专利保护的限制。开发出可替代传统钌黑的催化体系将会促进相关产业的发展。根据课题组内先前的探索,本实验基于双金属核壳结构框架设计苯部分加氢制备环己烯的催化剂。首先,采用不同的醇还原策略制备出两种不同性质的钴核：无定型结构处于纳米级(89-139 nm)的钴核；六方密堆(hcp)结构处于亚微米级(200-300 nm)的钴核。然后基于氧化还原电势的差异在钴核表面进行钌的包覆制备Co@Ru催化剂。钌离子通过置换还原反应取代钴核外层的部分钴原子,从而附着在钻的表面形成核壳结构。通过调控负载时初始钌前驱体的浓度或反应温度,改变核壳结构中体相和表面的Co/Ru比例从而调节壳层的厚度。相应地,壳层钌原子的电子结构受到钴核不同程度的影响而改变,进而影响苯部分加氢催化剂的性能。在两种钴核的负载过程中,发现钌在其表面的负载受钴核性质的影响较大。煅烧可以改变钴核的晶型使之趋于更加稳定的面心立方(fcc)结构。在fcc结构的钴核上进行了不同钌包覆量和不同温度的负载时,发现fcc结构的钴核不仅易于包覆,且有较好的催化效果。在150℃和5 MPa的氢分压下采用核壳催化剂进行苯部分加氢的性能评价。在水相不添加任何添加剂的前提下,Co@Ru催化剂本身即对环己烯的生成具有一定可控的选择性。Co@Ru 4:1时环己烯的收率最高可以达到15%。