课题基金 / 基金详情

Pd-M(M=Fe,Co,Ni)均匀合金催化剂的构筑及表界面调控对苯乙炔选择性加氢性能影响机制研究

批准号:
22102036
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张伟
依托单位:
学科分类:
催化化学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张伟

项目摘要

结项摘要

张伟的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
苯乙炔选择性加氢是去除苯乙烯中苯乙炔杂质最有效的方法。针对Pd基催化剂在该反应中迄今仍面临原子利用率不高、选择性低、稳定性差及反应机理不明确等问题。本项目拟使用非贵金属铁系元素对Pd活性位点进行改性修饰,通过配位化学合成策略克服双金属的热力学不混溶性,制备化学有序的均匀双金属合金Pd-M(M=Fe,Co,Ni);同时通过调整金属比例、粒径大小、氮杂碳载体选择和负载方式等进一步实现Pd活性位点的隔离分散及表界面调控,构筑高性能的苯乙炔选择性加氢催化剂。进而结合催化性能测试、材料表征和密度泛函理论计算,研究催化剂化学组成、尺寸效应和表界面调控对催化活性、选择性和稳定性的影响规律;并通过Pd-M双金属均匀合金与异质合金催化剂结构和催化性能的对比,深入系统地探究催化构效关系和苯乙炔选择性加氢反应机理。本项目的开展将为新型Pd基选择性加氢催化剂的开发提供一定的理论依据和研究基础。
英文摘要
Selective hydrogenation of phenylacetylene is the most effective method to remove phenylacetylene impurities in styrene. So far, Pd based catalysts still face the problems of low atomic utilization, low selectivity, poor stability and unclear reaction mechanism. This project aims to modify the Pd active sites with the non-noble iron series elements, and to prepare homogeneous bimetallic Pd-M (M=Fe, Co, Ni) alloys with ordered structures by overcoming the thermodynamic immiscibility in bimetallic systems using coordination chemical synthesis strategy. Then through adjusting the metal proportions, particle sizes, selection of nitrogen doped carbon supports and loading methods, the isolation/dispersion and surface/interface regulation of Pd active sites could be realized. Thus, catalysts of high performance for the selective hydrogenation of phenylacetylene can be constructed. Combining the characterization of the samples and experimental results with density functional theory calculation, the influences of chemical constitution, size effect and surface/interface regulation on the activity, selectivity and stability of the catalysts will be studied. By comparing with the structures and catalytic effects of Pd-M bimetallic homogeneous alloy with heterogeneous alloy catalysts, the structure-activity correlations and the selective phenylacetylene hydrogenation mechanism would be systematically investigated. This research will provide certain theoretical foundation and research basis for the development of new Pd-based selective hydrogenation catalysts.
钯(Pd)基催化剂在苯乙炔选择性加氢反应中具有广泛的应用,然而,其在实际应用中仍面临原子利用率不高、选择性低和稳定性差等问题。特别是由于Pd基催化剂中存在较多连续的Pd活性位点,在苯乙炔转化率达到较高水平时,苯乙烯易发生过度加氢生成乙苯,导致目标产物选择性下降。针对上述问题,本研究采用非贵金属铁系元素对Pd活性位点进行改性,通过双金属间的电子相互作用调控Pd的电子结构;同时,通过优化载体选择及负载方式,实现了Pd活性位点的有效隔离与均匀分散。结合铁系元素及载体对Pd-M合金表界面的协同修饰作用,成功构建了一系列均匀分散的Pd-M双金属合金催化剂,并将它们应用于催化苯乙炔的选择性加氢反应。针对每一个Pd-M合金催化剂体系,我们通过调控催化剂制备参数,并结合理化表征与催化性能测试,系统地研究了催化剂构型、组成比例及载体选择对其反应性能的影响规律。实验结果表明,所制备的催化剂在催化苯乙炔选择性加氢反应中均表现出较为理想的催化活性、选择性及稳定性。本研究为设计新型高效选择性加氢催化剂提供了新的研究思路与实验依据,具有重要的理论意义与实际应用价值。
基于知识视角的西部地区资源型产业链升级研究-以贵州磷化工产业链为例
  • 批准号:
    70963002
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    张伟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金