活性炭催化剂水合肼还原制备及催化甲醇氧化羰基化.pdf

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1、第27卷第4期无机化学学报Vo1．27No．42011年4月CHINESEJ0URNALOFINORGANICCHEMISTRY718—724Cu／活性炭催化剂：水合肼还原制备及催化甲醇氧化羰基化李忠朱琼芳王瑞玉牛燕燕郑华艳(煤科学与技术教育部和山西省重点实验室，太原理X-．大学煤化工研究所，太原030024)摘要：以活性炭为载体．水合肼为还原剂制备了负载型Cu／活性炭催化剂，考察了水合肼／硝酸铜物质的量的比对催化甲醇气相氧化羰基化性能的影响，并采用XRD、XPS、H．rrPR和SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明，不加入还原剂水合肼时，催化剂中仅有Cu0：随着水合肼／硝酸铜物质的量的比的

2、增加．二价铜逐步被还原为Cu20和／或单质Cuo，未被还原的Cuf0H在催化剂干燥过程中分解形成分散态CuO存在于催化剂表面。当水合肼／硝酸铜物质的量的比为0．75时，催化剂的催化性能最好，碳酸二甲酯的时空收率为120．62mg·fg·h1～，选择性为74．51％，甲醇转化率达到3．88％。在93h反应时间内，催化剂都保持了较高的反应活性和选择性。此时铜物种以Cu20和分散态CuO为主．Cu20是主要的活性物种关键词：Cu／活性炭；水合肼；氧化羰基化；碳酸二甲酯中图分类号：0643．36文献标识码：A文章编号：1001—4861(2011)04—0718—07CuSupportedonActi

3、vatedCarbonCatalystPreparedbyHydrazineHydrateReductionforCatalyzingOxidativeCarbonylationofMethanolLIZhongZHUQiong-FangWANGRui—YuNIUYan-ranZHENGHua-raneyLaboratoryofCoalScienceandTechnology,EducationMin~tryandShanxiProvince，T~yuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024，China)Abstract：TheCu／activatedcar

4、bon(AC)catalystwaspreparedbyhydrazinehydratereductionforcatalyzingoxidativecarbonylationofmethanoltodimethylcarbonate(DMC)．Theeffectsofthemolarratioofhydrazinehydratetocoppernitrateonthecatalyticpropertieswereinvestigated，andthecatalystwascharacterizedbyX．raydiffraction，scanningelectronmicroscopy，X-

5、rayphotoelectronspectroscopy，temperature—programmedreduction．TheresuhsshowthatCuiSgraduallyreducedtoCu20and／orCu0withincreasingthemolarratioofhydrazinehydratetocoppernitrate．Duringdryingprocessofthecatalyst，theunreducedCu(OH)2decomposedtoCuOandhighlydispersedonthesurfaceofAC．Whenthemolarratioofhydra

6、zinehydratetocoppernitratewas0．75，thecatalyticactivityforoxidativecarbonylationofmethanolwasthehighest。thespace．timeyieldofDMC．selectivityofDMCandconversionofmethanolreached120．62mg·g一·h～，74．5％and3．88％，respectively，andtheactivityandselectivityhadmaintainedduring93hrunningtime．Cu20anddispersedCuOwere

7、provedasmaincopperspecies，andCu2Oasmaincatalyticactivecentre．Keywords：Cu／activatedcarbon；hydrazinehydrate；oxidativecarbonylation；dimethylcarbonateCuC12／AC(~性炭)和CuC12-PdClJAC是甲醇气剂中含有大量的C1一．在催化反应中Cl一易于形