中文摘要：

绿色化学是人类面对环境污染和资源紧缺问题重新反思与选择的结果，现已成为化学化工学科的研究前沿和热点。实现反应绿色化直接有效的方法是采用新的催化材料以提高产能、降低能耗。分支结构的整体式载体由于具有将分支结构材料和整体式材料特性相结合的潜在可能性而成为近10年来新催化材料的研究热点。本项目拟通过对整体式镍的微波加热预处理、表面镍分支结构的可控制备、表征及催化评价研究,建立兼具尺寸分布窄、比表面积高的分支结构整体式镍载体(MNCHS)的可控制备方法、阐释MNCHS的形成机理。该研究定位于新催化剂载体研究的热点问题，瞄准分支结构整体式金属载体可控制备的研究前沿，在理论上期望丰富和拓宽分支结构整体式载体的研究内容，在应用上希望为系列整体式金属催化剂及吸附剂的制备研究提供科学依据。

结论摘要：

本项目以水热合成的方法成功合成了比表面积高具有分级结构的Ni整体型。通过单因素实验的方法研究了各种非均相成核生长条件对Ni整体型形貌的影响，得到了合成分支结构整体式Ni形貌的最佳条件为温度120°C、反应时间2h较为适宜、最佳的还原剂用量为5mL、最佳的NiCl2浓度应为0.1010 mol/L。在温和的水热合成条件下，镍沿着{111}面进行生长；当反应温度、NiCl2浓度升高或反应时间延长时，由于{100}和{110}界面的加速生长和奥斯特熟化的发生，整体式Ni分支结构发生变化。由于Pd和Ni的协同效应和分支结构整体式Ni相对高的比表面积，以整体式Ni结构与PdCl2进行表面置换生成担载贵金属的整体式催化剂具有良好的苯加氢制环己烷性能。 在进行整体式Ni载体制备与反应性能研究中，研究者发现整体式Ni进行不同形貌分支镍的原位生长，虽然比表面积能够有一定程度的提高，然而提高得很有限。因此后面的研究以纳米碳材料为载体，利用化学还原法低温下制备了担载高分散镍的前驱体C材料，然后置换法得到Ru、Ni高度分散的双金属催化剂。催化性能评价结果表明，几乎所有催化剂的苯加氢制环己烷选择性都是100%。通过与现报道的文献值进行比较发现，此催化剂的苯加氢制环己烷结果普遍优于文献报导值。此外，研究者还发现当Ni的粒径较小、进行Ru的过量置换时，能够形成同时含有Ru和RuO2的Ru-RuO2/C催化剂。RuO2（110）晶面中晶格氧缺陷有分解水的作用，而分解水是NaBH4制氢的速率控制步骤。因此Ru-RuO2/C具有较高的NaBH4制氢催化活性。实验还表明，虽然在反应后催化剂上的金属粒径有所增加，但五次反应后催化剂的活性基本稳定。这可能是因为在反应中具有晶格氧缺陷的RuO2和Ru的协同作用被保留下来所致。研究者也将利用Ni的还原性进行催化剂制备研究的思路拓展到具有还原性的金属磷化物。研究者采用柠檬酸溶胶凝胶-程序升温还原法制备了一系列磷化钼催化剂，并应用于合成气制备低碳醇反应研究。结果表明，Co助剂的加入使催化剂从MoP晶相向CoMoP晶相转变（见图3），同时促进了磷化钼催化剂组分的分散。K助剂的加入提高了催化剂的表面碱性，增强了MoP和CoMoP晶相之间的相互作用，促进了催化剂表面不同Mo氧化态物种之间电子密度的重排。大量Mo4+物种的存在使得催化剂的低碳醇选择性增加。