张淑芳,杨高举,褚盼楠,张斌,赵永祥.原子层沉积构筑Pd/TiO2限域催化剂及其在1,4-丁炔二醇加氢的应用[J].分子催化,2023,37(4):348-355
原子层沉积构筑Pd/TiO2限域催化剂及其在1,4-丁炔二醇加氢的应用
Confined Pd/TiO2 Catalyst Constructed by ALD for the Hydrogenation of 1,4-Butynediol
投稿时间:2023-04-20  修订日期:2023-05-29
DOI:10.16084/j.issn1001-3555.2023.04.004
中文关键词:  原子层沉积  限域结构  Pd-催化剂  界面相互作用  1,4-丁炔二醇加氢
英文关键词:atomic layer deposition  confined structure  Pd catalyst  interfacial interaction  the hydrogenation of 1,4-butynediol
基金项目:国家自然科学科学基金青年项目(No.22005181);山西省应用基础研究计划,面上青年基金项目(No.201901D211156)
作者单位E-mail
张淑芳 山西大学 化学化工学院 精细化学品工程研究中心, 山西 太原 030006 zhangshufang@sxu.edu.cn 
杨高举 山西大学 化学化工学院 精细化学品工程研究中心, 山西 太原 030006  
褚盼楠 山西大学 化学化工学院 精细化学品工程研究中心, 山西 太原 030006  
张斌 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室, 山西 太原 030001 yxzhao@sxu.edu.cn 
赵永祥 山西大学 化学化工学院 精细化学品工程研究中心, 山西 太原 030006  
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中文摘要:
      利用ALD制备了TiO2限域的Pd催化剂, 研究了限域空间内Pd纳米颗粒与TiO2的界面作用对1,4-丁炔二醇(BYD)加氢性能的影响. 相比于管外负载型催化剂, 限域催化剂在催化1,4-丁炔二醇选择性加氢反应中体现出非常高的催化活性和1,4-丁烯二醇的选择性. HR-TEM、 EDX-Mapping、 XRD、 XPS和H2-TPR表征说明, 限域体系中Pd-TiO2的界面相互作用强于传统TiO2表面负载型Pd催化剂, 这种强界面作用不仅能够提高BYD的加氢活性, 也可抑制半加氢产物1,4-丁烯二醇的异构化和深度加氢, 提高1,4-丁烯二醇的选择性, 而且限域结构也可阻止管内壁Pd纳米颗粒的脱落, 提高催化剂的稳定性.
英文摘要:
      A series of TiO2 confined Pd catalysts were prepared by ALD, and the effect of the interfacial interaction between Pd and TiO2 on the selective hydrogenation of 1,4-butynediol (BYD) was studied. Compared with TiO2 supported Pd catalysts, Pd catalysts confined in TiO2 exhibit more highly efficient catalytic activity and selectivity for 1,4-butenediol in the hydrogenation of 1,4-butynediol. The phase structure and electronic properties of catalysts were characterized by HR-TEM, XRD and XPS, and the results showed that stronger Pd-TiO2 interaction exited in the confined catalysts. The stronger Pd-TiO2 interaction can efficiently inhibit the isomerization and deep hydrogenation of 1,4-butenediol, thus improving the selectivity of 1,4-butenediol. Moreover, the leaching of Pd nanoparticles in the confined catalysts can also be prevented, and the stability of catalysts was improved.
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