氮氧吡啶-钌基催化剂催化乙炔氢氯化的研究

摘要：

针对目前钌基催化剂在乙炔氢氯化应用中活性和稳定性不足的问题,利用湿法浸渍技术制备了氮氧吡啶配位的新型钌基催化剂,并优化了配体添加量.其中性能最好的催化剂含氮氧吡啶10％,在温度170℃、乙炔空速360 h-1、氯化氢与乙炔流量比为1.15条件下,转化率高达96.1％,且20 h内只下降了 0.8％.动力学分析显示,该反应活化能从34.95 kJ·mol-1下降至25.58 kJ·mol-1.TEM和XRD结果证明钌在催化剂中呈高分散状态.H2-TPR和XPS结果揭示了氮氧吡啶可以削弱氧化态钌物种在反应过程中的还原.由BET和TG数据可知,氮氧吡啶的引入抑制了反应过程的积碳.TPD图谱证明配体的引入增强了催化剂对反应物的吸附.同时基于前线轨道理论分析发现,钌的引入可以作为电子转移的中转站,大大降低了其能量差,而配体的引入,进一步降低了钌向氯化氢提供电子的能量差,这可能是协同作用的微观机理.该研究为钌基催化剂的进一步研发提供了理论启发.

关键词：乙炔氢氯化、钌基催化剂、氮氧吡啶、密度泛函理论、前线轨道理论

所属期刊栏目：40

分类号：TQ032.4(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划2016YFF0102503

在线出版日期：2023-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

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