负载型非晶态Co-B催化剂在1-辛烯氢甲酰化中的应用

doi:10.3866/PKU.WHXB20101022

物理化学学报 >> 2010, Vol. 26 >> Issue (10): 2719-2725.doi: 10.3866/PKU.WHXB20101022

负载型非晶态Co-B催化剂在1-辛烯氢甲酰化中的应用

龙俊英¹, 马兰^1,2, 贺德华¹

1. 清华大学化学系, 有机光电子与分子工程教育部重点实验室,分子催化与定向转化研究室,北京 100084;
2. 防化指挥工程学院, 北京 102205

收稿日期:2010-04-26 修回日期:2010-06-24 发布日期:2010-09-27
通讯作者: 贺德华 E-mail:hedeh@mail.tsinghua.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(20921001)资助项目

1-Octene Hydroformylation Using Supported Amorphous Co-B Catalysts

LONG Jun-Ying¹, MA Lan^1,2, HE De-Hua¹

1. Innovative Catalysis Program, Key Laboratory of Organic Optoelectronics and Molecular Engineering of Ministry of Education, Department of Chemistry, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China;
2. Institute of Chemical Defence, Beijing 102205, P. R. China

Received:2010-04-26 Revised:2010-06-24 Published:2010-09-27
Contact: HE De-Hua E-mail:hedeh@mail.tsinghua.edu.cn
Supported by:
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (20921001).

摘要/Abstract

摘要：

以醇凝胶-氮气热处理方法制备的ZrO₂、碳纳米管(CNTs) 及介孔分子筛SBA -15作为载体, 采用化学还原法制备了负载型非晶态Co-B催化剂, 利用粉末X 射线衍射(XRD) 、氮气吸附等温线、透射电子显微镜(TEM) 、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES) 以及X 射线光电子能谱(XPS) 等对催化剂进行了表征. 以1-辛烯的氢甲酰化为目标反应, 考察了负载型非晶态Co-B 催化剂在氢甲酰化反应中的性能及循环使用效果. 表征结果显示, 以NaBH₄ 为还原剂制备的负载型Co-B 催化剂上的Co-B 为非晶态, 负载Co-B 组分对载体的晶相结构没有影响. 反应结果表明, 在1-辛烯的氢甲酰化反应中, 负载型非晶态Co-B 催化剂都显示较高的初始活性. 随着循环次数的增加, 三种催化剂的活性下降, 但下降幅度有所不同, Co-B/CNTs 和Co-B/SBA-15 的循环使用稳定性高于Co-B/ZrO₂.

关键词: Co-B 非晶态催化剂, 负载, 氢甲酰化, 催化性能

Abstract:

Co-B catalysts supported on ZrO₂ (prepared by alcogel nitrogen thermo-treatment method), carbon nanotubes (CNTs), and mesoporous SBA-15 as supports were prepared by chemical reduction method and characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen physisorption, transmission electron microscopy (TEM), inductively coupled plasma -atomic emission spectrometry (ICP-AES) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Hydroformylation of 1-octene was used as a probe reaction to investigate the catalytic performance and stability of the catalysts in recycles. The as-prepared Co-B catalysts showed amorphous characteristics and the support structures were unchanged. The reaction results reveal that the catalytic activities of Co-B/CNTs, Co-B/ZrO₂ and Co-B/SBA-15 in the hydroformylation of 1-octene were comparatively high. However, the catalytic activities decreased upon recycling. Nevertheless, the Co-B/ CNTs and Co-B/SBA-15 were relatively stable compared with Co-B/ZrO₂.

Key words: Amorphous Co-B catalyst, Support, Hydroformylation, Catalytic property

MSC2000:

O643

龙俊英, 马兰, 贺德华. 负载型非晶态Co-B催化剂在1-辛烯氢甲酰化中的应用[J]. 物理化学学报, 2010, 26(10): 2719-2725.

LONG Jun-Ying, MA Lan, HE De-Hua. 1-Octene Hydroformylation Using Supported Amorphous Co-B Catalysts[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2010, 26(10): 2719-2725.

参考文献

1. Cornils, B.; Rasch, M.; Otto, R. Angew. Chem. Int. Edit., 1994, 33: 2144
2. Chapuis, C.; Jacoby, D. Appl. Catal. A, 2001, 221: 93
3. Botteghi, C.; Paganelli, S.; Moratti, F. J. Mol. Catal. A-Chem., 2003, 200: 147
4. Russell, M. J. H. PlatinumMet. Rev., 1988, 32(4): 179
5. Ungvary, F. C. Chem. Rev., 1997, 167: 233
6. Klingler, R. J.; Chen, M. J.; Rathke, J. W.; Kramarz, K. W. Organometallics, 2007, 26(2): 352
7. Dieguez, M.; Pamies, O.; Claver, C. Tetrahedron: Asymmetry, 2004, 15(14): 2113
8. Lin, Q.; Jiang, W. D.; Fu, H. Y.; Chen, H.; Li, X. J. Appl. Catal. A, 2007, 328(1): 83
9. Fu, H. Y.; Li, M.; Chen, H.; Ji, X. J. Mol. Catal. A-Chem., 2006, 259(1-2): 156
10. Zhou,W.; He, D. H. Green Chem., 2009, 11: 1146
11. Zhou,W.; He, D. H. Catal. Lett., 2009, 127: 437
12. Fierro, J. L. G.; Merchan, M. D.; Rojas, S.; Terreros, P. J. Mol. Catal. A-Chem., 2001, 166(2): 255
13. Kainulainen, T. A.; Nieme, M. K.; Krause, A. O. I. J. Mol. Catal. A-Chem., 1997, 122: 39
14. Kainulainen, T. A.; Niemela, M. K.; Krause, A. O. I. J. Mol. Catal. A-Chem., 1999, 140: 173
15. Zhang, H.; Qiu, J.; Liang, C.; Li, Z.; Wang, X.; Wang, Y.; Feng, Z.; Lin, C. Catal. Lett., 2005, 101: 211
16. Wang, M. H.; Li, H. X.; Deng, J. F. Chin. J. Catal., 1999, 20: 548 [王明辉,李和兴, 邓景发. 催化学报, 1999, 20: 548]
17. Li, H.; Xu, Y.; Yang, H. X.; Zhang, F.; Li, H. X. J. Mol. Catal. A- Chem., 2009, 307: 105
18. Li, H.; Zhao, Q. F.; Li, H. X. J. Mol. Catal. A-Chem., 2008, 285: 29
19. Lü, Z. G.; Guo, Z. M. Chem. Ind. Eng. Prog., 1998, 21(8): 552 [吕志果,郭振美. 化工进展, 1998, 21(8): 552]
20. Nitta, Y.; Imanaka, T.; Teranishi, S. Bull. Chem. Soc. Jpn., 1980, 53: 3154
21. Chen, Y. Z.;Wu, K. J. Appl. Catal., 1991, 78: 185
22. Pei, Y.; Guo, P. J.; Qiao, M. H.; Li, H. X.; Wei, S. Q.; He, H. Y.; Fan, K. N. J. Catal., 2007, 248: 303
23. Ma, L.; Peng, Q. R.; He, D. H. Catal. Lett., 2009, 130: 137
24. Li, H. X.; Wang, W. J.; Li, H.; Deng, J. F. J. Catal., 2000, 194: 211
25. Chen, X. Y.; Wang, S.; Zhuang, J. H.; Qiao, M. H.; Fan, K. N.; He, H. Y. J. Catal., 2004, 227: 419
26. Zhang, Q.; Zhao, M. Q.; Liu, Y.; Cao, A. Y.; Qian, W. Z.; Lu, Y. F.;Wei, F. Chinese Science Bulletin, 2009, 54: 1794 [张强, 赵梦强,刘毅, 曹安源,骞伟中,卢云峰,魏飞. 科学通报, 2009, 54: 1794]
27. Xu, B. Q.; Wei, J. M.; Yu, Y. J. Phys. Chem. B, 2003, 107: 5203
28. Zhao, D. Y.; Feng, J. L.; Huo, Q. S.; Melosh, N.; Fredrickson, G. H.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. Science, 1998, 279: 548
29. Ocampo, A. L.; Miranda, H. M.; Morgado, J.; Montoya, J. A.; Sebastian, P. J. J. Power Sources, 2006, 160(2): 915
30. Wang, Y.; Noguchi, M.; Takahashi, Y.; Ohtsuka, Y. Catal. Today, 2001, 68: 3
31. Wonterghem, J. V.; Morup, S. C.; Koch, J. W.; Charles, S.W.; Wells, S. Nature, 1986, 322: 622
32. Dillon, A. C.; Jones, K. M.; Bekkedahl, T. A. Nature, 1997, 386: 377
33. Manuela, V.; Fabrizio, C. Chem. Phys. Lett., 2003, 371: 476

[1]	方佳丽,陈新,李唱,吴玉莲. 原位液体室透射电镜观察金纳米棒/石墨烯复合物的形成和运动过程[J]. 物理化学学报, 2019, 35(8): 808-815.
[2]	薛腾,董黎路,张颖,吴海虹. 小晶粒ZSM-5沸石的绿色、经济性合成[J]. 物理化学学报, 2018, 34(8): 920-926.
[3]	王恒伟,路军岭. 原子层沉积：一种多相催化剂“自下而上”气相制备新策略[J]. 物理化学学报, 2018, 34(12): 1334-1357.
[4]	杨翼,罗来明,陈迪,刘洪鸣,张荣华,代忠旭,周新文. 石墨烯负载PtPd纳米催化剂的合成及其电催化氧化甲醇性能[J]. 物理化学学报, 2017, 33(8): 1628-1634.
[5]	阮毛毛,宋乐新,王青山,夏娟,杨尊,滕越,许哲远. 纳米片自组装的(BiO)₂CO₃单分散微米绒球的绿色可控合成及其光催化性能[J]. 物理化学学报, 2017, 33(5): 1033-1042.
[6]	陈阳,杨晓燕,张鹏,刘道胜,桂建舟,彭海龙,刘丹. 贵金属负载的棒状ZnO复合光催化剂的制备及其提升的光催化性能[J]. 物理化学学报, 2017, 33(10): 2082-2091.
[7]	赵菲,时林其,崔佳宝,林艳红. Au纳米粒子负载的ZnO空心球复合材料的光生电荷转移行为及光催化活性[J]. 物理化学学报, 2016, 32(8): 2069-2076.
[8]	李悦,张婷婷,王娟,朱圳,贾冰,余江. TiO₂负载Cu-Mn复合氧化物催化燃烧正己醛[J]. 物理化学学报, 2016, 32(8): 2084-2092.
[9]	孟优权,王超,张卿雷,沈水云,朱凤鹃,杨宏,章俊良. 阴极Pt负载量和背压对PEMFC性能的协同影响规律[J]. 物理化学学报, 2016, 32(6): 1460-1466.
[10]	胡伟,王云,尚鸿燕,徐海迪,钟琳,陈建军,龚茂初,陈耀强. Zr的添加对稀燃天然气汽车尾气净化催化剂Pd-Pt/Al₂O₃性能的影响[J]. 物理化学学报, 2015, 31(9): 1771-1779.
[11]	张晓东,王吟,杨一琼,陈丹. 介孔硅材料及其负载型催化剂去除挥发性有机物的最新进展[J]. 物理化学学报, 2015, 31(9): 1633-1646.
[12]	赵甲,刘立峰,张颖. 结构型载体负载纳米银合成及催化性能[J]. 物理化学学报, 2015, 31(8): 1549-1558.
[13]	柳娜, 张辉, 薛念华, 丁维平. 钨含量对W/SiO₂/Al₂O₃催化剂上1-丁烯自歧化反应的影响[J]. 物理化学学报, 2015, 31(5): 933-940.
[14]	潘剑明, 杨威, 孙海标, 郑翔, 李国华. 碳化钨与蒙脱石纳米复合材料的制备与电催化活性[J]. 物理化学学报, 2015, 31(5): 998-1006.
[15]	姚小江, 贡营涛, 李红丽, 杨复沫. 铈基催化剂用于NH₃选择性催化还原NO_x的研究进展[J]. 物理化学学报, 2015, 31(5): 817-828.

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