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(英文) |
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引用本文: | 杨雨,卜钰,龙兴霖,周志康,王静,蔡进军.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(英文)[J].新型炭材料,2023(3):555-565. |
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作者姓名: | 杨雨 卜钰 龙兴霖 周志康 王静 蔡进军 |
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作者单位: | 湘潭大学化工学院 |
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基金项目: | National Natural Science Foundation of China (21506184);;Education Bureau of Hunan Province (21B0098);;Project of Guiding Technology of Xiangtan City (CG-ZDJH202120); |
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摘 要: | 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°C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°C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。
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关 键 词: | 生物质葡萄糖 水热炭化 Co-N-C催化剂 硝基苯加氢 |
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