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为了提高人们的生活质量和促进社会经济发展,人类社会一直依赖于非可再生的化石能源来生产燃料和各种化学品,可再生能源与清洁能源是当前的研究热点。其中生物质与氢气一直被认为是石油资源的可替代能源,但是由于生物质的高含水量与含氧量,尚不能直接利用。经过催化加氢脱氧(HDO)生物质模型化合物如苯酚、丙三醇、乙酰丙酸和乙酰丙酸乙酯可以得到各种高附加值产物。除此之外氢气也被认为是当前新能源的一种,氢气的制取与储存也有着很大的研究价值。本文第一部分使用溶胶凝胶与程序升温还原法制备得到了 Pd-Ni2P/SiO2催化剂,通过对反应前后催化剂的XRD、ICP、TEM、FTIR、TG、XPS和元素分析等表征方法,对比了 Pd/SiO2、Ni2P/SiO2及Pd-Ni2P/SiO2催化剂对苯酚含水体系的HDO反应性能特别是催化剂稳定性的影响,以及反应前和多次反应后催化剂结构的变化。研究结果表明,Pd-Ni2P/SiO2催化剂具有很好的苯酚HDO稳定性,在四次HDO反应后仍能保持89%的苯酚转化率和87%的环己烷选择性,而Pd/SiO2及Ni2P/SiO2催化剂,在催化苯酚四次HDO反应后的选择性分别从96%与90%下降到21%与30%。ICP、XPS、TEM及元素分析等结果表明,Pd/SiO2在四次HDO反应后,Pd含量流失36.2%,活性组分有明显团聚现象,平均粒径从反应前的2.8 nm上升到四次反应后的7.8 nm,且有一定程度的积碳。Ni2P/SiO2在四次苯酚HDO反应后,P由于反应体系水的存在而被氧化,且催化剂在四次HDO反应后P流失45.4%,并伴有少量团聚现象,而Pd-Ni2P/SiO2催化剂在四次反应后仍能保持相对完整的晶型结构,活性组分无明显流失且反应后仍能保持高分散度,也使得Pd-Ni2P/SiO2在苯酚含水体系HDO反应中具有优越的反应性能。同时分别用Ni2P/SiO2与Pd-Ni2P/SiO2催化剂对丙三醇、乙酰丙酸及乙酰丙酸乙酯进行HDO反应,进一步说明Pd-Ni2P/SiO2催化剂在脂肪羟基和羰基中仍然表现出一定的HDO催化活性。第二部分采用高盐度的酚醛树脂制备高比表面碳气溶胶(CA),并负载活性金属Ni与Ru,制备得到Ni@Ru-RuO2/CA催化剂,其在硼氢化钠水解制氢反应中有着良好的制氢效果,ICP、XRD、ESR、TPR和TEM等表征表明,一方面催化剂平均颗粒粒径只有2.6 nm,且分散均匀,另一方面由于Ru-RuO2的存在,催化剂表面存在大量的氧缺陷,氧缺陷促进水的解离,而水的解离在硼氢化钠水解制氢反应中属速率控制步骤,所以Ni@Ru-RuO2/CA催化剂有着良好的制氢活性。此外在催化剂的制备过程中本文也探讨了不同HNO3处理温度、不同水热还原Ni温度条件下所制备的Ni@Ru-RuO2/CA催化剂对硼氢化钠水解制氢活性的影响,结果表明60℃ HNO3处理12 h、60℃水热还原条件下制备的Ni@Ru-RuO2/CA催化剂表现出了更好的制氢活性。