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蜂窝陶瓷骨架微结构修饰调控制备Pd/CNTs@CHC催化剂用于PS加氢
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ426.94[化学工程]
  • 作者机构:华东理工大学联合化学反应工程研究所,化学工程联合国家重点实验室,上海200237
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21576091); 教育部博士学科点专项科研基金项目(20110074110012); 上海市科委国际合作项目(10520706000); 化学工程联合国家重点实验室专项基金项目(SKL-Ch E-09C07); 大学生创新项目(x17005,x17009)
中文摘要:

通过高温焙烧和氢氟酸瞬间蚀刻修饰堇青石蜂窝陶瓷骨架和孔壁表面结构,采用XRD、SEM、TEM表征修饰前后结构和形貌变化,探究陶瓷结构对机械强度、碳纳米管形貌结构及复合载体性质的影响,考察Pd/CNTs@CHC-HFn催化剂催化聚苯乙烯(PS)加氢性能及催化剂用量与加氢度的关系。结果表明,高温焙烧消除了骨架内部孔道,陶瓷表面变得平整密实;瞬间蚀刻增大了表面粗糙度,易于CNTs在表面生长,但蚀刻次数增加,导致蚀刻由表面向骨架内部侵入、CNTs在骨架内部生长,降低载体的机械强度。CNTs@CHC-HFn载体表面的CNTs可显著提高复合催化剂的加氢性能,其中加氢活性位Pd分布均匀,平均粒径为3.6 nm,当催化剂用量为3.0 g cat·(g PS)^-1时,其中含0.378 g CNTs和0.054 g Pd,反应6 h加氢度可达100%。

英文摘要:

Cordierite honeycomb ceramic(CHC) was modified by high-temperature calcination and hydrofluoric acid instantaneous etching. The framework microstructures and pore surface morphologies before and after treatment were characterized using SEM, XRD and TEM. The effect of ceramic structure on mechanical strength, morphology of carbon nanotubes, and property of complex carrier were studied. Catalytic performance of Pd/CNTs@CHC-HFn and amount of catalyst on degree of polystyrene hydrogenation were evaluated. High-temperature calcination eliminated internal pores of ceramic framework and ceramic surface became flat and dense. Instantaneous etching increased surface roughness and facilitated CNT growth on the surface. However, increase of etching cycles reduced mechanical strength of carriers as a result of over-etching into framework and CNT growth inside framework pores. CNTs growing on modified CHC-HFn surface significantly improved homogeneous dispersion of palladium and subsequently enhanced hydrogenation performance. The average particle size of palladium was 3.6 nm in the complex catalyst. At catalyst amount of 3.0 g cat·(g PS)^-1, which contained 0.378 g CNTs and 0.054 g Pd, the degree of hydrogenation for polystyrene to poly(vinylcyclohexane) reached up to 100% in 6 h reaction time.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185