离子液体[Bmim]BF4中单分散Ru纳米粒子的制备及选择加氢性能

采用化学还原法在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMim]BF₄)中制备了单分散纳米金属Ru粒子。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTTR)及热重(TG)对所制备样品的形貌和结构进行了表征。XRD表征结果显示：在[BMim]BF₄中制备的Ru具有六方紧密堆积结构,无氧化物峰出现;TEM结果显示：采用正滴法制备的Ru纳米粒子为球形颗粒,呈现良好的单分散状态,粒径分布窄,为2~5 nm,而采用反滴法制备的Ru纳米粒子则发生了严重的团聚,团聚体粒径大于10 nm;FTIR表征表明：Ru纳米粒子表面存在[BMim]BF₄液体层,分析二者之间存在较强的物理吸附作用,[BMim]BF₄在Ru纳米粒子的制备中起到了修饰剂和保护剂的双重作用,这一推论通过TG分析得到了进一步验证。将分散于[BMim]BF₄的Ru纳米粒子作为催化剂应用于苯选择加氢反应,结果分析表明：Ru-离子液体-苯反应体系中,苯转化率仅有0.3%;Ru-离子液体-苯-水反应体系中加氢活性较高,但环己烯选择性较低,在一定条件下,加氢30 min,苯转化率为27.3%,环己烯选择性仅为14.5%。     

Ru-[bmim]BF4 的制备及催化苯选择加氢反应性能

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)-水混合溶剂为介质,采用化学还原法制备了Ru-[bmim]BF4催化剂,并利用紫外-可见光谱、红外光谱、透射电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征.结果表明,Ru在[bmim]BF4中分散较好,粒径~2nm,且离子液体中咪唑阳离子与部分Ru形成了金属卡宾配合物.利用苯选择加氢反应对该催化剂性能进行了评价,发现Ru-卡宾配合物存在时,催化剂活性较低,但环己烯选择性较高.在本文反应条件下,苯转化率为12.2%,环己烯选择性为40.5%.重复使用该催化剂时,由于Ru-卡宾配合物在反应中转变为Ru0,其催化活性增加,但环己烯选择性下降.继续多次使用该催化剂,其性能基本保持稳定.