[00382755]新型镍基纳米催化剂的制备及加氢性能研究

该项目将设计并制备一种新型镍基纳米催化剂，并在其调控下系统研究芳香族不饱和化合物的选择性加氢反应，以期能够根据反应需求制备选择性加氢产物。项目组将前期工作中确定的具有较高加氢活性的过渡金属镍作为主催化活性组分，以镧、为助催化剂，通过高分子化合物的添加以及超声技术的应用，抑制纳米粒子的团聚，控制生成纳米粒子的大小、形状和均匀性。然后，根据加氢反应的要求，在制备的镍基纳米颗粒外部采用低温水热合成法包裹一层不同材质、孔径和厚度的外壳，进一步防止纳米颗粒的团聚，同时利用外壳物质的性质实现对催化剂性能的改进从而制备出一种新的核壳结构的镍基纳米催化剂，其中外壳在该项目选取的为介孔二氧化硅。在成功制备目标基催化剂的基础上，重点以二苯酮选择性加氢反应为模型进行不饱和化合物加氢反应的研究。考察制备方法对催化剂结构的影响以及催化剂的不同结构对反应底物加氢活性、选择性和稳定性的影响。采用气质联用、液质联用和核磁表征手段对反应液、产品和相关中间体进行表征，探讨催化加氢反应机理，指导反应条件的优化。该项目中制备的镍基纳米催化剂对芳香族不饱和化合物呈现出高的催化加氢活性和稳定性，有望将此类催化材料用于不饱和化合物选择性加氢研究中，将来用于替换价格较为昂贵的贵金属催化剂。该材料制备简便，绿色，性能高，将成为一种低价，经济的催化加氢催化剂，其应用于不饱和化合物加氢反应的工业化生产中，无疑将产生很高的经济效益。