非贵金属催化剂催化生物质衍生物糠醛的加氢反应研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qazwsx07555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物质作为一种可用于生产生物能源和生物材料的碳中性再生资源,可以解决一系列的社会问题。生物质可以转化为多种增值化学品。开发简单且廉价的催化剂对生物质的利用有一定的工业和经济价值。因此本论文采用糠醛(FFA)作为生物质平台化合物,研究了三种负载型非贵金属纳米粒子催化剂(Ni/RHPC、NixCuy/RHPC和Ni-NiO/Fe3O4@SiO2)催化糠醛加氢反应的性能。通过表征方法考察了催化剂的结构特点,并对其催化糠醛加氢反应的效果进行探讨。分析之间的联系并对反应机理进行阐述。研究结果如下:采用浸渍法结合碳热还原的方法制备了稻壳多孔碳(RHPC)负载的Ni纳米粒子催化剂(Ni/RHPC)。通过XRD、XPS、TEM和氮气吸附脱附等表征方法,结果显示Ni纳米粒径为9 nm,并且均匀的分布在载体表面。在Ni/RHPC催化剂催化糠醛的加氢反应中,Ni/RHPC催化剂在油水相中形成了Pickering乳液耦合微泡反应体系。这种气–液–固多相系统可以使反应在界面处进行,从而显著提高了反应效率。在温和的反应条件下(100°C,1 MPa),FFA的转化率为100%,四氢糠醇(THFA)的选择性达到90%以上,碳平衡为90%。同时,Ni/RHPC催化剂可以重复使用四次催化活性不会显著降低。Ni/RHPC催化剂的开发对非贵金属催化剂和廉价的稻壳多孔炭的应用具有重要的意义。以硝酸改性后的稻壳多孔炭(RHPC)为载体负载不同摩尔比的NixCuy纳米催化剂(NixCuy/RHPC)。改性后的RHPC表面含有丰富的含氧官能团会产生酸性位点可以激活形成糠酰氧基中间体,同时官能团中的羧基会增强糠醇的吸附,这些因素会提高THFA的产率。通过Boehm滴定、FT-IR、XRD、XPS、EDS、TEM、ICP-OES等表征方法,结果显示NiCu合金纳米粒子均匀地负载在载体表面。Ni2Cu1/RHPC催化剂可在温和的反应条件下(50°C,1 MPa,1 h,500 rpm)将FFA高效转化为THFA,转化率为100%,产率为>99%,碳平衡>90%。Ni2Cu1/RHPC催化剂高活性和选择性,不仅归因于硝酸对稻壳多孔活性炭载体的改性,还由于NiCu双金属之间的协同作用。Ni2Cu1/RHPC催化剂在循环试验中具有良好的稳定性和再生性,显示出在催化方面良好的应用前景。采用反向微乳液方法合成Fe3O4@SiO2超顺磁性材料,并以其为载体制备Ni-NiO/Fe3O4@SiO2异质结纳米催化剂。通过FT-IR、XRD、XPS、EDS、TEM、TG和H2-TPR等表征方法,结果显示成功制备了Ni-NiO/Fe3O4@SiO2异质结纳米催化剂。Ni/NiO之间的协同作用使Ni-NiO/Fe3O4@SiO2催化剂在催化糠醛加氢反应中表现出良好的活性,在最佳反应条件下(100°C,1 MPa,3 h,500 rpm)将FFA高效转化为THFA,转化率为100%,产率为97%,碳平衡>91%。此外Ni-NiO/Fe3O4@SiO2催化剂的良好磁性,可以方便快速的将反应后溶液进行固液分离,因此具有良好的应用前景。
其他文献
本硕士论文主要研究以下含临界增长的Kirchhoff型系统(?),极小能量变号解的存在性,其中(?).第一章中,首先介绍了目前国内外有关于Kirchhoff型系统的研究背景及研究现状,其次给出了本文所研究的主要结果.第二章中,给出了所研究系统在求解过程中需要用到的一些主要记号、命题及定义.第三章中,通过在变号Nehari流形上的极小化讨论和形变引理,证明了上述系统极小能量变号解的存在性.
目的:探究脂肪因子chemerin及自噬相关蛋白Beclin1、LC3与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的相关性,为探寻早期脂肪肝无创诊断的血清学标志物提供新的方向。方法:纳入2018年10月到2019年10月期间于我院门诊及住院部经腹部彩超确诊的NAFLD患者48例为NAFLD组,同时纳入体检健康者38例为对照(normal control,NC)组。收集所有受试者身高、体重及腰围、臀围等一般资
轨道交通由于其快速性、方便性及其它优点已经成为了人们常用的出行工具,尤其是早晚高峰期时间,有效地缓解了地面的交通压力。但是轨道交通仍然存在高峰期部分线路拥挤程度很
二氧化碳的大量排放,造成大气中其浓度升高,导致了“温室效应”,威胁着人类的生存。二氧化碳是C1化工的重要化工原料,广泛地存在于工业生产和日常生活中,通过加氢还原、分子
环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase,EC 2.4.1.19)属于α-淀粉酶第13号家族的重要成员,能够催化水解反应、环化反应、耦合反应和歧化反应。CGTase被广泛用来生产环糊精(CD)和2-O-α-D-
cGAS是环磷酸鸟苷-腺苷合酶,是一种主要的DNA感受器。dsDNA在胞质中被机体视为一种潜在的危险,当胞质中存在dsDNA时,dsDNA将会与cGAS结合从而激活cGAS的酶活性,利用ATP和GTP合成cGAMP,cGAMP作为第二信使激活cGAS-STING这条免疫通路,诱导细胞核启动Ⅰ型干扰素和其他细胞因子基因的转录,从而在胞质中表达出Ⅰ型干扰素和细胞因子来应对病原微生物的侵染。研究cGAS
本文利用Delannoy三角形矩阵引入了完全中心Delannoy数的概念.通过格路的递推关系和Riordan矩阵的-矩阵,得到了一类格路计数的Riordan矩阵的表达式,从而给出了完全中心Delannoy数的组合解释.另外引入了一种新的格路,给出完全中心Delannoy数的新的一种组合解释.研究了完全二元树当中受保护点和临界点的计数以及完全二元树与Dyck路的联系.第一章,介绍了组合数学中格路、发
随着国内光伏发电系统(photovoltaic generation system,PVGS)并网容量持续增长,PVGS同电网之间的交互作用日趋突出。光伏并网逆变器采用全控电力电子接口,与配电网静止同步
基于动力响应的损伤识别方法是结构损伤识别方法中的一类重要方法。其中,利用动力响应构造附加虚拟质量的方法,可以增加结构测试模态的数量和提高对损伤的灵敏度,具有较好的
丙谷二肽(AQ)是一种功能二肽,具有水溶性高、热稳定性好、生物利用率高等优良特点,在临床医疗、术后康复、运动保健等领域应用广泛。AQ的生产目前主要采用化学合成法,由于化学法步骤繁琐,耗时耗力、产率低、伴随副产物产生,因此急需建立绿色高效合成AQ的方法。本研究利用代谢工程手段,构建了谷氨酰胺合成模块和AQ合成模块,通过筛选获得催化性质优良的谷氨酰胺合成酶(GlnA)和L-氨基酸-连接酶(BacD),