A Novel Ultrafine Ru-B Amorphous Alloy Catalyst for Glucose Hydrogenation to Sorbitol

Glucose hydrogenation to sorbitol is of great industrial importance since sorbitol is widely used as the additive in foods, drugs, cosmetics, and as an intermediate in the vitamin C synthesis. Besides small amount of sorbitol can be obtained naturally from red seaweed and some fruits, commercial large scale production of sorbitol has always relied on the hydrogenation of glucose, in which Raney Ni catalyst is frequently used1-3. In order to enhance the catalytic efficiency and overcome the e…     

Hydrogenation of Furfural to Furfuryl Alcohol over Co-B Amorphous Catalysts Prepared by Chemical Reduction in Variable Media

Five Co-B amorphous alloy catalysts were prepared by chemical reduction in different media, including pure water and pure ethanol as well as the mixture of ethanol and water with variable ethanol content, Their catalytic properties were evaluated using liquid phase furfural hydrogenation to furfuryl alcohol as the probe reaction. It was found that the reaction media had no significant influence on either the amorphous structure of the Co-B catalyst or the electronic interaction between metallic Co and alloying B. This could successfully account for the fact that all the as-prepared Co-B catalysts exhibited almost the same selectivity to furfuryl alcohol and the same activity per surface area （ Rs ）, which could be considered as the intrinsic activity, since the nature of active sites remained unchanged. However, the activity per gram of Co （ R^mH ） of the as-prepared Co-B catalysts increased rapidly when the ethanol content in the water-ethanol mixture used as the reaction medium for catalyst preparation increased. This could be attributed to the rapid increase in the surface area possibly owing to the presence of more oxidized boron species which could serve as a support for dispersing the Co-B amorphous alloy particles.     

Ni-Co-B非晶态合金催化剂用于氯代硝基苯液相加氢制氯代苯胺

 用化学还原法制备了 Ni-Co-B 非晶态合金催化剂,并采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、选区电子衍射、X射线衍射、X射线能谱和差热-热重分析等表征手段研究了催化剂的非晶性质和原子组成等. 将此催化剂用于邻氯硝基苯和 3,4-二氯硝基苯的液相催化加氢反应,结果表明,当Co/(Co+Ni)=0.5 (摩尔比)时, Ni-Co-B 催化剂具有较好的加氢性能和较高的抑制脱卤性能. 在不加脱卤抑制剂的情况下,两种氯代硝基苯的转化率均接近100%, 脱卤率分别为1.12%和0.42%, 优于使用 Ni-B 和 Co-B 非晶态合金催化剂时的结果. 还讨论了将Co引入到 Ni-B 非晶态合金催化剂时对其性能的影响.     

Ru-B/SiO2非晶态催化剂应用于液相葡萄糖加氢制山梨醇

 采用浸渍法结合KBH4还原法制备了Ru-B/SiO2非晶态催化剂(3.14%Ru),并将其用于液相葡萄糖加氢制山梨醇反应. 结果表明,该催化剂具有良好的热稳定性,且其催化活性远高于Raney Ni和Ni-B/SiO2非晶态催化剂,山梨醇的选择性接近于100%,显示出良好的工业化应用前景. 通过与晶态Ru-B/SiO2及Ru/SiO2的催化活性进行比较,并结合ICP,XRD,DSC,SEM,XPS及氢吸附等表征结果,初步讨论了非晶态合金结构和表面电子态对催化剂活性的促进作用.     

超声辅助化学还原法制备高活性Co-B非晶态合金催化剂

采用超声辅助KBH4化学还原Co(OH)2胶体法制备了粒径均匀的Co-B非晶态合金.在乙腈液相选择性加氢制取乙胺反应中,与传统化学还原法制备的Co-B非晶态合金催化剂相比,该催化剂具有很高的催化活性.这归因于其Co活性位的高度分散、Co活性位对氢的强吸附,以及Co-B非晶态合金间强电子相互作用.     

高选择性苯乙酮加氢Ni-Sn-B/SiO2非晶态催化剂的制备及表征

采用化学还原法制备了一系列三元非晶态Ni-Sn-B／SiO2催化剂,并考察了Sn含量对催化剂的苯乙酮选择加氢制备苯乙醇反应的活性及选择性的影响,同时对Sn改性前后的催化剂进行了系统的表征．XRD结果表明,Sn物种在催化剂表面高度分散,没有改变催化剂的非晶态结构．SEM结果也表明Sn的修饰并不改变非晶态合金的特征形貌．在苯乙酮加氢反应中,当Sn／SiO2=10wt％时,羰基加氢产物苯乙醇的得率可高达97．5％,且苯环加氢产物仅为0．5％,显示了良好的羰基加氢选择性．结合XPS结果,我们将该催化剂优异的催化性能归因于非晶态合金独特的电子结构、活性组分的高度分散及催化剂中Sn氧化物对羰基的选择性活化．     

急冷非晶态镍合金催化剂的研究开发和工业应用

Raney Ni催化剂是石油化学工业用量最大的催化剂之一,通过急冷技术将其晶态结构转变为非晶态结构,能够提高加氢活性.但非晶态合金热稳定性差、比表面积小限制了这类催化材料的工业应用.通过加入少量稀土元素,使非晶态 Ni 晶化温度提高200 K以上; 通过加入Al再碱抽Al,使非晶态Ni比表面积增加100倍以上; 通过加入功能助剂调节非晶态Ni的加氢选择性、增加抗酸碱腐蚀性和磁性,从而形成了系列非晶态Ni加氢催化剂 (商品名为 SRNA).其中,SRNA-1 用于药物中间体加氢; SRNA-2用于葡萄糖加氢制山梨醇; SRNA-3用于汽、柴油吸附脱硫; SRNA-4用于己内酰胺加氢精制; SRNA-5 用于苯甲酸加氢中替代Pd/C催化剂,使后者的用量减少了50%.     

超细Ni-B非晶态合金催化糠醛液相加氢制备糠醇

报道了超细Ni－B非晶态合金应用于糠醛液相选择加氢制备糠醇，研究发现，Ni－B非晶态合金催化剂对糠醇的选择性接近100％，而且其催化活性显著高于RaneyNi和超细Ni催化剂，进一步的研究表明，对于Ni-B非晶态合金，其在423K以下进行热处理时，未出现明显的晶化；但在高温下，逐渐发生晶化，并导致催化活性和选择性显著下降，在XRD、SEM、XPS和氢吸附等一系列表征的基础上，初步探讨了催化活性与催化剂结构的关系，并考察了高温晶化对催化性能的影响。     

负载型Ni-B非晶态合金催化剂的表征及催化性能

采用ICP,XRD,DSC,BET,SEM和TEM等技术对负载型Ni-B非晶态合金催化剂进行了表征,研究了这类催化剂对乙烯中微量乙炔的选择加氢性能.结果表明,在负载型非晶态合金催化剂中,Ni-B以超细微粒的形式分散在载体上,但在不同载体上的分散度不同.通过载体的引入,提高了非晶态合金的热稳定性,阻止了超细Ni-B的聚集.负载型非晶态合金催化剂对乙烯中微量乙炔的选择加氢表现出优良的催化性能.     

非晶态超微粒子镍合金催化剂的研究──Ⅱ．Ni－B催化剂对苯加氢反应动力学的研究

非晶态超微粒子镍合金催化剂的研究──Ⅱ．Ｎｉ－Ｂ催化剂对苯加氢反应动力学的研究李同信，张秀峰，李合秋（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）靳常德，蒋育林，崔建彤，王大庆（大连理工大学化工学院，大连１１６０１１）关键词非晶态超微粒子，镍基合...     

苯部分加氢制环己烯新型Ru-B/MOF催化剂

制备了多种金属-有机骨架(MOF)材料,采用浸渍-化学还原法制备了非晶态Ru-B/MOF催化剂,考察了它们在苯部分加氢反应中的催化性能.催化性能评价结果表明,这些催化剂的初始反应速率(r0)顺序为Ru-B/MIL-53(Al)Ru-B/MIL-53(Al)-NH2Ru-B/UIO-66(Zr)Ru-B/UIO-66(Zr)-NH2Ru-B/MIL-53(Cr)Ru-B/MIL-101(Cr)Ru-B/MIL-100(Fe),环己烯初始选择性(S0)顺序为Ru-B/MIL-53(Al)≈Ru-B/MIL-53(Cr)Ru-B/UIO-66(Zr)-NH2Ru-B/MIL-101(Cr)Ru-B/MIL-53(Al)-NH2Ru-B/UIO-66(Zr)≈Ru-B/MIL-100(Fe).催化性能最好的Ru-B/MIL-53(Al)催化剂上的r0和S0分别为23 mmol·min-1·g-1和72%.采用多种手段,对催化性能差异最为显著的Ru-B/MIL-53(Al)和Ru-B/MIL-100(Fe)催化剂的物理化学性质进行了表征.发现MIL-53(Al)载体能够更好地分散Ru-B纳米粒子,粒子的平均尺寸为3.2 nm,而MIL-100(Fe)载体上Ru-B纳米粒子团聚严重,粒径达46.6 nm.更小的粒径不仅能够提供更多的活性位,而且也有利于环己烯选择性的提高.对Ru-B/MIL-53(Al)催化剂的反应条件进行了优化,在180°C和5 MPa的H2压力下,环己烯得率可达24%,展示了MOF材料用作苯部分加氢催化剂载体的良好前景.     

Ni-B/SiO2非晶态催化剂应用于硝基苯液相加氢制苯胺

 考察了Ni－B／SiO2非晶态催化剂在高压液相硝基苯加氢制苯胺反应中的催化活性和选择性．研究表明,该催化剂不仅具有很高的催化活性,而且对苯胺的选择性较高,优于RaneyNi以及其它Ni基催化剂．晶化导致催化剂失活．载体的存在不仅能提高催化剂的分散度,而且能对非晶态结构起稳定化作用;将催化剂保存在乙醇中可保持其活性不变．结合催化剂的表征,讨论了Ni－B／SiO2非晶态催化剂的催化性能与其结构的关系．     

超细Co-B非晶态合金的制备及其催化乙腈加氢性能

报道了 一种用 于乙腈加 氢的 新 型 复合 型 催化 剂 超细 Ｃｏ Ｂ 非 晶 态合 金（ 粒 径 ６０ ｎ ｍ左右） , 其催 化性能显 著优于 其它 Ｃｏ 基催 化剂． 以此代替 工业用 Ｒａｎｅｙ Ｎｉ , 不 仅可 提高 对乙 胺的选择性 ,而且可 显著减轻 环境污 染． 通 过一系列 表征,讨 论了乙腈 在催化 剂活性位 的吸附 模式及催化加氢 反应机 理,由此对 其催化 性能与催 化剂结 构的关系 进行了说 明．     

用原位红外光谱法研究NiB和NiP非晶态合金的还原和苯加氢反应过程

 用化学还原法制备了NiB和NiP非晶态合金催化剂,并用XRD,DSC,SEM和TEM鉴定了样品的非晶性,用ICP测定了样品的组成．在脉冲微反－色谱装置上考察了这两种催化剂催化苯加氢反应的活性．采用在线漫反射傅里叶变换红外光谱研究了这两种催化剂的还原及苯加氢反应过程．结果表明,所制备的NiB和NiP合金均为非晶态,且都是纳米尺度．NiB的粒度要比NiP小,晶化温度也比NiP低,表明Ni与B之间同Ni与P之间的相互作用不同．对苯加氢反应,NiB非晶态合金具有更大的优势,原位红外光谱结果证实催化剂的活性中心与还原态镍有关．     

超细Pd—B／SiO2非晶态合金加氢反应的催化活性

采用浸渍法并通过ＫＢＨ４还原制备超细Ｐｄ－Ｂ／ＳｉＯ２非晶态合金催化剂,以硝基苯加氢生成苯胺为目标反应,考察了上述催化剂的活性和选择性及热稳定性,并与晶态Ｐｄ－Ｂ／ＳｉＯ２和Ｐｄ／ＳｉＯ２催化剂及非负载型Ｐｄ－Ｂ非晶态合金催化剂进行了比较。     

非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺在石油化工技术中的推广应用

本文综述了中石化石科院开发非晶态合金催化剂和磁稳定床工艺的历程及其在石油化工技术中的推广应用. 将晶态催化剂的结构非晶化,极大地改善了广泛使用的Raney Ni催化剂的加氢性能. 通过加入原子半径大的稀土和碱抽提铝提高了非晶态合金催化剂的热稳定性和比表面积. 引入助剂以调节催化剂的加氢性能、耐酸性和磁性,从而研制出SRNA系列催化剂;开发出工业生产非晶态合金催化剂的关键技术和设备. 磁稳定床可以强化受传热和传质限制的反应过程,与磁性催化剂结合,形成磁稳定床反应工艺. 设计了调节磁场的磁隔?建立了可指导用于工业化的磁场和反应器的数学模型. 与釜式加氢工艺相比,将磁稳定床工艺用于己内酰胺加氢精制时,催化剂耗量降低70%, 反应器体积减少85%. 非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺在国际上首次工业应用,大大推动了我国的加氢技术的发展,并产生了巨大的经济和社会效益. 最新研究表明,将该技术用于精制氢气中CO的甲烷化、蒸汽裂解乙烯选择性加氢和催化裂化轻汽油叠合醚化等反应时,其性能明显优于已有技术,显示出良好的工业应用前景.     

Preparation,Characterization and Catalytic Performance of Carbon Nanotubes Promoted Ni‐B Amorphous Alloy

Ni‐B and Ni‐B/CNTs amorphous alloy catalysts were prepared by chemical reduction and impregnation‐chemical reduction methods, respectively, and characterized by TEM, ICP, XPS, XRD, BET and CO chemisorption techniques. Their catalytic activities were evaluated in acetylene selective hydrogenation reaction. Based on characterizations, the effects of carbon nanotubes on Ni‐B amorphous alloy were attributed to both its structure effect, dispersing Ni‐B particles, leading to bigger surface area of active nickel and enhancing the thermal stability, and the electronic effect, resulting in electron‐rich nickel centers. Therefore, the superior thermal stability and acetylene selective hydrogenation activities of Ni‐B/CNTs to Ni‐B amorphous catalyst were obtained in the present study.     

Hydrogenation of Cinnamaldehyde to Cinnamyl Alcohol over An Ultrafine Co—B Amorphous Catalyst

A novel Co-B amorphous alloy catalyst in the form of ultrafine particles was prepared by chemical reduction of CoCl2 with aqueous NaBH4, which exhibited excellent activity and selectivity during the hydrogenation of cinnamaldehyde to cinnamyl alcohol in liquid phase. The optimum yield of cinnamyl alcohol was 87.6%, much better than the yield of using Raney Ni, Raney Co and other Co-based catalysts.     

以壳聚糖为介质的Ni-B非晶态合金倩胀石墨的制备及其催化加氢性能

以膨胀石墨担载壳聚糖，采用金属诱导化学镀法制备了负载型Ni—B非晶态合金催化剂．通过X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和选区电子衍射等技术研究了壳聚糖对Ni-B催化剂非晶性质、组成、形貌、粒径及分散度的影响．以环丁烯砜加氢制环丁砜和对氯硝基苯加氢制对氯苯胺为探针反应，考察了壳聚糖对负载型Ni-B非晶态合金催化剂催化性质的影响，讨论了壳聚糖用量及水溶性壳聚糖的相对分子质量对催化剂性质的影响．结果表明，壳聚糖介质的引入能够提高活性组分的分散度，减小活性组分的粒径，从而明显提高了催化剂的催化加氢活性．当壳聚糖在载体表面形成单层分散时催化剂活性最高．分子质量相对较低的水溶性壳聚糖有利于生成粒径小、分散性好和催化活性高的Ni—B非晶态合金催化剂．     

以壳聚糖为介质的Ni-B非晶态合金/膨胀石墨的制备及其催化加氢性能

以膨胀石墨担载壳聚糖,采用金属诱导化学镀法制备了负载型Ni-B非晶态合金催化剂.通过X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和选区电子衍射等技术研究了壳聚糖对Ni-B催化剂非晶性质、组成、形貌、粒径及分散度的影响.以环丁烯砜加氢制环丁砜和对氯硝基苯加氢制对氯苯胺为探针反应,考察了壳聚糖对负载型Ni-B非晶态合金催化剂催化性质的影响,讨论了壳聚糖用量及水溶性壳聚糖的相对分子质量对催化剂性质的影响.结果表明,壳聚糖介质的引入能够提高活性组分的分散度,减小活性组分的粒径,从而明显提高了催化剂的催化加氢活性.当壳聚糖在载体表面形成单层分散时催化剂活性最高.分子质量相对较低的水溶性壳聚糖有利于生成粒径小、分散性好和催化活性高的Ni-B非晶态合金催化剂.