石油学报(石油加工)2024,Vol.40Issue(1) :83-92.DOI:10.3969/j.issn.1001-8719.2024.01.009

负载型Fe-Ni纳米合金的制备及其催化丁二烯选择性加氢性能

Synthesis and Catalytic Activity of Supported Fe-Ni Nano-Alloys for Butadiene Selective Hydrogenation

严永情 王朝 刘思明 连天 王伟豪 金顺敬 陈丽华 苏宝连
石油学报(石油加工)2024,Vol.40Issue(1) :83-92.DOI:10.3969/j.issn.1001-8719.2024.01.009

负载型Fe-Ni纳米合金的制备及其催化丁二烯选择性加氢性能

Synthesis and Catalytic Activity of Supported Fe-Ni Nano-Alloys for Butadiene Selective Hydrogenation

严永情 1王朝 1刘思明 1连天 1王伟豪 1金顺敬 2陈丽华 1苏宝连3
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作者信息

  • 1. 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,湖北武汉 430070
  • 2. 襄阳职业技术学院,湖北襄阳 441050
  • 3. 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,湖北武汉 430070;那慕尔大学无机材料化学实验室,那慕尔B-5000,比利时
  • 折叠

摘要

采用尿素沉积-沉淀法制备了负载型Fe-Ni纳米合金催化剂,通过调变Fe/Ni摩尔比,研究了金属组分对其还原温度、合金结构及催化丁二烯选择性加氢性能的影响.结果表明:Fe-Ni复合能有效降低Fe、Ni单金属催化剂的还原温度;随着Fe摩尔分数由0增加至100%,金属相结构逐渐由面心立方向体心立方结构转变;在催化加氢过程中,Fe的引入降低了 Ni基催化剂活性,但丁烯选择性得到大幅提高;当Fe/Ni摩尔比为25/75时,Fe25Ni75/TiO2-R催化剂中富Ni的Ni3Fe相在丁二烯催化活性(完全转化温度 T100%约95 ℃)和单烯烃选择性(>93%)最佳.

Abstract

Supported Fe-Ni nano-alloy catalysts were prepared by deposition-precipitation with urea.The impact of Fe-Ni composition on the reduction temperature,alloy structure and selective hydrogenation of butadiene performance were investigated by regulating Fe/Ni molar ratio.The results show that Fe-Ni composition can effectively reduce the reduction temperature of mono-metal catalysts Fe and Ni.As Fe molar fraction increases from 0 to 100%,the structure of metal phase gradually changes from face-centered cubic to body-centered cubic.During catalytic hydrogenation,the introduction of Fe has reduced the activity of Ni-based catalysts,but the selectivity to butenes is greatly improved.When Fe/Ni molar ratio is 25/75,the supported Ni3Fe phase of Ni-rich Fe25Ni75/TiO2-R catalyst exhibits excellent catalytic activity for butadiene(T100%≈95℃)and mono-o lefin selectivity(>93%).

关键词

非贵金属催化剂/Fe-Ni合金催化剂/丁二烯/选择性加氢/低碳烯烃/活性位点

Key words

non-noble metal catalyst/Fe-Ni alloy catalyst/butadiene/selective hydrogenation/light olefin/active site

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基金项目

国家自然科学基金项目(21902122)

国家博士后科研基金(2019M652723)

国家重点研发计划-政府间合作项目(2021YFE0115800)

出版年

2024
石油学报(石油加工)
中国石油学会

石油学报(石油加工)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.764
ISSN:1001-8719
参考文献量8
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