第34卷第2期 上海师范大学学报(自然科学版) Vol.34,No.2
2 0 0 5 年 6 月 Journal of Shanghai N orm al U niversity( N atural Sciences) 2005,Jun.
不同溶剂体系制备的 Co-B 催化剂
应用于糠醛选择性加氢制备糠醇
柴伟梅, 骆红山, 李和兴
(上海师范大学 生命与环境科学学院, 上海 200234)
摘 要: 选用不同溶剂配制 CoCl
2
溶液,由化学还原法制备了一系列 Co-B 非晶态合金催化
剂,这些催化剂在糠醛选择性加氢制备糠醇反应中均显示高选择性( 接近 100% ),而乙醇介质
中制得的 Co-B 催化剂,其催化活性显著高于其他溶剂所制备的催化剂.结合表征,初步探讨了
不同溶剂对催化剂的结构、电子态以及催化性能的影响.
关键词:Co-B非晶态合金催化剂;催化加氢;糠醛;糠醇;反应介质
中图分类号:
O 643.38
文献标识码:
A
文章编号:
1000-5137(2005)02-0087-04
收稿日期: 2005-02-10
基金项目: 上海市分子催压和功能材料重点实验室.
作者简介: 柴伟梅(1981 - ),女, 上海师范大学生命与环境科学学院研究生; 李和兴(1963 - ),男,博士,上海师范
大学生命与环境科学学院教授.
非晶态合金在许多催化加氢反应中得到了广泛研究
[1,2]
,研究工作主要集中在 Ni-B、Co-B 等非晶
态合金
[3 ,4]
.在催化剂制备以及催化加氢反应过程中,溶剂的选择是至关重要的
[5 ]
,选用不同溶剂制备
催化剂可改变催化剂的结构,进而影响催化反应活性和对产物的选择性.本文采用糠醛(FFR )液相加氢
制备糠醇(FFA )为目标反应,研究不同溶剂中制备的 Co-B 非晶态合金催化剂的催化性能,发现乙醇体
系中制备的 Co-B 非晶态合金催化剂,其在糠醛加氢反应中的选择性接近于 100% ,活性则显著高于其
它溶剂中制备的 Co-B 催化剂.
1 实验部分
1.1 催化剂制备
本实验选用不同的溶剂配制溶液,通过化学还原法制备一系列 Co-B 催化剂.所选用的溶剂如下:甲
醇,乙醇,1-丙醇,乙二醇,以及采用两种惰性溶剂的混合物(两种溶剂互溶且相互之间无反应发生).
Co-B 催化剂采用以下方法制备:在 20 m LCoCl
2
溶液中,逐滴加入一定体积的 2.0 m ol/L K BH
4
溶液
(内含 0.2 m ol/L NaO H ),在滴加过程中不断搅拌,滴加完毕后继续搅拌溶液 0.5 h 以使体系中的金属
离子还原完全. 所制备的 Co-B 催化剂颗粒经蒸馏水洗至中性,然后用无水乙醇(EtO H ) 洗 3 次,最后保
存在 EtO H 中备用.
1.2 活性评价
FFR 的催化加氢反应均在 200 m L 高压釜中进行,反应条件为:30 m L 乙醇,10 m L FFR 和 1.0 g 催
化剂, P
H
2
= 1.0 M Pa,T = 353 K ,搅拌速率控制在 1800 r/m in 以消除内扩散对反应的影响.记录单位时
间内 H
2
压力随时间的变化并通过理想气体方程式计算单位时间和单位质量催化剂上的吸氢速率 (m