載體改性對乙炔氫氯化反應(yīng)釕基催化劑性能的影響.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)樹脂是世界五大工程塑料之一，在各行各業(yè)有著非常廣泛的應(yīng)用。目前氯乙烯單體的工業(yè)合成方法主要有乙烯法和乙炔法。發(fā)達國家多采用石油化工資源的乙烯法，但因為我國特殊的“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)和乙烯原料匱乏，決定了占據(jù)我國合成氯乙烯工藝路線主導(dǎo)地位的是乙炔氫氯化法。在電石法氯乙烯生產(chǎn)中，氯化汞催化劑由于其催化活性與選擇性都比較理想而成為廣泛應(yīng)用的催化劑。但是，氯化汞催化劑的升華、流失為人類和環(huán)境所帶來的毒性與污染成為長期

2、困擾電石法PVC工藝路線的問題。為實現(xiàn)電石法PVC工藝路線的可持續(xù)發(fā)展，必須開發(fā)環(huán)境友好的、高性能的、能替代汞系催化劑的新型無汞催化劑。本文主要從載體改性對乙炔氫氯化反應(yīng)中Ru基催化劑活性組分和Ru顆粒大小的影響方面來探討。主要研究內(nèi)容為以下三個方面：
　　(1)合成3D復(fù)合碳氮材料(g-C3N4 NS-CNT)載體負載RuCl3制備Ru/g-C3N4 NS-CNT催化劑， N2-吸附脫附曲線(BET)表明了g-C3N4 NS-C

3、NT材料的多孔結(jié)構(gòu)，這可以提供大量的活性位，X射線衍射(XRD)說明g-C3N4 NSs和CNTs的特征峰被完好保存在3D g-C3N4 NS-CNT復(fù)合材料中， XPS證明了它們之間的強耦合作用?；钚詼y試可知，復(fù)合材料載體負載的Ru基催化劑的催化活性有一定程度的提高。
　　(2)對活性炭表面進行一步和兩步液相氧化法的改性，用沉淀-浸漬法和還原法制備Ru基催化劑。由活性測試可知，兩步液相法制備的Ru基催化劑的初始活性要比一步法的高

4、，由TEM和CO-TPD表征解釋原因為，用兩步氧化法處理后的載體會使Ru基催化劑產(chǎn)生更小粒徑的均一Ru顆粒。
　　(3)對活性炭(AC)表面進行-NO2，-NH2和-NHN氮官能團的改性，以AC和改性后的活性炭為載體，RuCl3為活性組分，通過等體積浸漬法制備 Ru基催化劑。用傅立葉紅外光譜(FT-IR)、N2-吸附脫附曲線(BET)和元素分析來驗證氮官能團的引入，用X射線光電子能譜分析(XPS)和分峰軟件來說明不同Ru物種的變化