论文部分内容阅读
随着自然资源的日益匮乏，生物质作为一种新型、可再生、绿色的能源被广泛研究用于可再生燃料和化学品，其中，γ-戊内酯(GVL)是用途最广泛的中间产物之一，制备γ-戊内酯最常见的途径就是由乙酰丙酸(LA)加氢获得。因此，乙酰丙酸催化转化成γ-戊内酯的反应在低碳和可持续生物质转化中发挥着关键作用。 众所周知，许多双金属催化剂会表现出明显不同于母体金属催化剂的催化性质，因此，越来越多的研究开始指向双金属催化剂。本文设计了具有低负载量的Co-Re双金属催化剂用于催化乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯。结果表明，1wt％Co05-Re05/TiO2催化剂在Co/LA摩尔比率为1∶1760，180℃，4h，1,4-二氧六环溶剂中达到最高的γ-戊内酯产率(＞99％)和最高的TOF(1328h-1)，并且该催化剂可至少重复使用4次，具有轻微的活性损失。结合各种物理化学测试所得的催化剂的特征结果，发现催化剂的优异催化性能可归功于以下几个方面:首先，1wt％的低负载使得金属纳米颗粒具有良好的分散性，且具有约1.24nm的极细小尺寸，使得更多的活性位点暴露于催化剂表面，有利于与底物充分接触，从而促进更高的催化效率。其次，CoRe形成非晶合金，在反应期间显示出协同效应。第三，TiO2载体是无孔的和亲水的，有利于待吸附/解吸到金属活性位点附近的反应组分的大量扩散，并促进氢解过程中TOF更高。