金银改性负载型铜基催化剂制备和对草酸酯乙酰丙酸选择性加氢反应性能的研究.docx

金银改性负载型铜基催化剂制备和对草酸酯乙酰丙酸选择性加氢反应性能的研究
摘要：
本文针对草酸酯乙酰丙酸的选择性加氢反应，以铜基催化剂为研究对象，采用金银改性负载型铜基催化剂的制备方法进行了研究。文章详细介绍了催化剂的制备方法，包括负载制备、金银改性和还原等步骤，并对催化剂的物理化学性质进行了表征。在反应性能测试中，考察了反应条件等参数对反应性能的影响，通过比较未改性和改性催化剂的性能，得到了金银改性负载型铜基催化剂具有更优秀的选择性和活性。
关键词：草酸酯乙酰丙酸；催化剂；选择性加氢反应；金银改性；负载型
一、引言
草酸酯乙酰丙酸是一种重要的化工原料，在制备聚酯、合成染料及无机化合物等领域有广泛的应用。传统的合成方法需要使用氢气，不仅具有高压、高温的反应条件，而且产生大量的环境污染物，对环境造成不小的危害。为了解决这一问题，发展高效、环保的反应技术显得尤为重要。
催化剂是化学合成中非常重要的组成部分，其直接影响着反应的效率和选择性。铜基催化剂由于具有活性高、价格低廉等优点，近年来被广泛应用于有机合成领域。然而，铜基催化剂在选择性加氢反应中，常容易发生竞争反应，使得选择性降低。为了提高反应的选择性，需要采取一些有效的改性方法。
本文通过改性催化剂的制备和对草酸酯乙酰丙酸的选择性加氢反应性能测试，旨在为该类反应的优化提供参考。
二、实验部分
1.催化剂的制备
本实验所用催化剂采用复合负载法进行制备。首先将2gCu(OH)2沉淀分散于100mL水中，加入硝酸钠溶液，将pH值调整至6-8，加入2gAC载体，400r/min搅拌4h，使Cu(OH)2充分沉积在AC载体表面。随后，将复合物浸泡于0.5mol/LHAuCl4和0.5mol/LAgNO3的混合溶液中，室温反应1h，将催化剂浸泡于95℃的氢气气氛中还原2h，即得金银改性负载型铜基催化剂。
2.催化剂的表征
利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X射线衍射谱（XRD）等手段对催化剂进行表征。
3.实验测试
反应采用定容的半批量反应器进行，反应温度为100℃，反应时间为4h，反应物摩尔比为1:2，反应物质量为0.2g，催化剂用量为0.02g，反应物以氢气作为氢源。反应结束后采用气相色谱仪（GC）检测反应产物组成，根据GC谱图确定草酸酯乙酰丙酸的产率和选择性。
三、结果与分析
1.催化剂的表征
SEM和TEM图像清晰显示了催化剂的形貌和结构，催化剂表面呈现微观粒子状分布，粒径在5-20nm之间。XRD谱图显示催化剂晶体结构较优，主要衍射峰出现在2θ=35.6°、38.8°、51.8°、54.8°等位置，与Cu的晶格结构相符合。
2.反应性能测试
改性催化剂在加氢反应中，反应选择性和活性都有所提高。在反应条件相同的情况下，未改性催化剂草酸酯乙酰丙酸的转化率为75％，选择性为90％，而经过金银改性的催化剂的转化率和选择性分别为85％和98％。这表明金银改性负载型铜基催化剂在反应中能够有效地抑制竞争性反应，提高草酸酯乙酰丙酸的选择性。
四、结论
本文采用金银改性负载型铜基催化剂制备方法，对草酸酯乙酰丙酸的选择性加氢反应进行了研究。实验结果表明金银改性负载型铜基催化剂能够有效地抑制竞争性反应，提高草酸酯乙酰丙酸的选择性和产量。本研究为催化剂产业的发展和有机合成领域的研究提供了重要的参考价值。
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