葡萄糖基水热炭构建Co-N-C催化剂及其硝基苯催化加氢反应性能

X712; 硝基苯选择性加氢反应是生产苯胺的重要方法,其关键在于开发一种具有高效选择性且低成本的绿色催化剂.本文基于葡萄糖水热炭化得到水热炭前驱体,结合尿素和硝酸钴一步高温热解制备了一种高度分散的富含Co纳米颗粒的氮掺杂多孔炭材料,将其作为催化剂用于硝基苯加氢反应.详细研究了热解温度对催化剂结构和催化活性的影响,证实了催化活性主要受催化剂的比表面积、Co掺杂量及其Co-Nx配位效应的影响.结果表明,将含 10%Co源制备的前驱体800 ℃热解得到的催化剂(Co@NCG-800)表现出优异的硝基苯催化加氢性能,在以异丙醇为溶剂、100 ℃和 1 MPa氢压下反应 2.5 h时可实现硝基苯的转化,...

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Published in新型炭材料（中英文） Vol. 38; no. 3; pp. 555 - 565
Main Authors 杨雨, 卜钰, 龙兴霖, 周志康, 王静, 蔡进军
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 湘潭大学 化工学院,湖南 湘潭 411105 2023
Subjects
硝基苯加氢
生物质葡萄糖
Co-N-C catalysts
水热炭化
Co-N-C催化剂
Nitrobenzene hydrogenation
Biomass glucose
Hydrothermal
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Summary:X712; 硝基苯选择性加氢反应是生产苯胺的重要方法,其关键在于开发一种具有高效选择性且低成本的绿色催化剂.本文基于葡萄糖水热炭化得到水热炭前驱体,结合尿素和硝酸钴一步高温热解制备了一种高度分散的富含Co纳米颗粒的氮掺杂多孔炭材料,将其作为催化剂用于硝基苯加氢反应.详细研究了热解温度对催化剂结构和催化活性的影响,证实了催化活性主要受催化剂的比表面积、Co掺杂量及其Co-Nx配位效应的影响.结果表明,将含 10%Co源制备的前驱体800 ℃热解得到的催化剂(Co@NCG-800)表现出优异的硝基苯催化加氢性能,在以异丙醇为溶剂、100 ℃和 1 MPa氢压下反应 2.5 h时可实现硝基苯的转化,苯胺选择性高达 99%.催化剂循环使用 6次后的硝基苯转化率和苯胺选择性几乎保持不变.优异的循环稳定性能可归因于多孔炭材料中的氮元素和Co纳米颗粒的强相互作用,同时磁性Co纳米颗粒使得催化剂具有较好的分离特性和重复使用性.
ISSN:1872-5805
1872-5805
DOI:10.1016/S1872-5805(23)60723-1