CNTs催化剂的制备及催化氧化性能研究.pdf

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1、·282·化学世界2010生RuO2／CNTs催化剂的制备及催化氧化性能研究～袁昊(上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海201209)摘要：以碳纳米管(CNT)为催化剂载体，以RuC1。·nHO活性组分前驱物，采用浸渍法制备了无定形水合RuO／CNTs催化剂。苯甲醇、环己醇等醇类作为研究对象，考察了Ru0纳米催化剂的催化活性，试验表明：该催化剂可在温和的条件下，以较高的催化氧化活性将苯甲醇、环己醇等醇类转化为相应的醛或酮，并考察了不同载体对负载RuO催化活性的影响，碳纳米管作为载体的催化荆表现出较高的催化活性。采用XRD，TEM

2、以及XPS等分析方法对催化剂进行表征。关键词：碳纳米管；氧化钌；催化氧化；苯甲醇中图分类号：O614文献标志码：A文章编号：0367-6358(2010)05-0282—04PreparationandCatalyticOxidationActivityofRuO2／CNTsYUANHao(SchoolofUrbanDevelopmentandEnviromnentalEngineering，ShanghaiSecondPolytechnicUniversity，Shanghai201209，China)Abstract：Carbonn

3、anotubessupportedRuO2catalystwaspreparedbyincipientwetnessimpregnationmethodusingRuC13·nH2Oasprecursor．TheactivityandselectivityofRuO2／CNTscatalystforoxidationofbenzylalcohol。cyclohexanolandotheralcoholswereevaluated．Theresultsindicatedundermildconditionsbenzylalcohol，cy

4、elohexanolandotheralcoholswereoxidizedwithhighactivityandselectivity，yieldingcorrespondingaldehydeorketone．Meanwhile，theeffectofdifferentsupportsoncatalyticactivitywasinvestigated．Carbonnanotubessupportedcatalystexhibitsthehighestcatalyticactivity．RuO2／CNTsnanocatalystwa

5、scharacterizedbyXRD，TEMandXPS．KeywordsCNTs；RuO2；catalyticoxidation；benzylalcohol碳纳米管由于其独特的电子传递性能、力学强伯醇类的氧化最有效，但催化体系性能一般，且需要度、热稳定性和高比表面，被认为是纳米金属和金属1，2-Z氯乙烷为溶剂。本文以多壁碳纳米管为载氧化物催化剂的出色载体[1]。目前，已经成功将多体，采用RuC1。为前驱体，在室温条件下进行氧化种金属和金属氧化物负载到碳纳米管表面，并展现水解，制备了RuO。／CNTs纳米催化剂，用于醇类有出了良好的催

6、化性能，RuO。就是其中之一。目前氧多相催化，展现出很高的催化活性。大部分碳纳米管(CNT)负载RuO。催化剂主要用于1实验部分超级电容[2]，燃料电池l_3“方面。RuO纳米颗粒具1．1催化剂的制备有极高的催化活性，能直接活化空气中的氧分催化剂载体：将多壁CNT(管径40"--60nm，长子[5]，并利用已活化的氧原子作氧化剂，氧化多种度约为16m，比表面积约185m／g)，采用混酸有机化合物。Matsumoto[7利用大颗粒的水合(浓硫酸：浓硝酸一1(体积比))120℃处理2h，用RuO作为催化剂，用于醇类氧化研究，发现对烯丙二次水

7、冲洗，直到溶液呈中性，过滤、干燥备用。催收稿日期：2009—10-27；修回日期：2010—03—22作者简介：袁吴(1979~)，男，湖北武汉人，博士，讲师，主要从事矿物材料的科研和教学。E-mail：yuanhao@eed．sspu．crl。第5期化学世界·283·化剂制备：称取上述纯化的CNT1．0g，加入适量的图2是酸处理后的CNT与RuOz／CNTs的RuCI。·nHO，在去离子水中超声振荡数小时。在XRD谱图，两者的特征衍射峰极为相似，在26．5。、室温下，以15mL／h的速率加入60mLHzO。，双氧43．2。、44．6。

8、、54．2。和77．7。分别出现了石墨的水加入后，升温到6O℃，回流6h，将悬浮液过滤，洗002，100，101，004，11O面特征衍射峰，而未观察涤固体，干燥，得到碳管负载的纳米复合催化剂到其它物种的特