金催化劑催化氧化葡萄糖的研究.pdf

1、葡萄糖酸鹽是重要的精細化學(xué)品,現(xiàn)有的葡萄糖多相催化氧化制備葡萄糖酸鈉生產(chǎn)工藝存在催化劑易于失活、生產(chǎn)成本高的缺點。本文以氧化鋁為載體,采用陰離子交換法制備納米金催化劑,采取 AAS、TEM、XRD等手段對催化劑進行了表征,并采用該催化劑進行葡萄糖的催化氧化反應(yīng),考察了催化劑制備條件及其催化劑的金屬氧化物改性對催化性能的影響;探討了金催化氧化葡萄糖反應(yīng)的本征動力學(xué),建立了多參數(shù)的經(jīng)驗動力學(xué)方程。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　適宜的A

2、u/γ-Al2O3催化劑制備條件為:氯金酸溶液濃度0.5 mmol/L、pH4、催化劑前體升溫速率15℃/min、300℃焙燒4 h。Au/γ-Al2O3催化劑的金負載效率可達48.6％,金粒徑在5 nm左右,金顆粒的分散度高。Au/γ-Al2O3催化劑對于葡萄糖氧化反應(yīng)具有顯著的納米尺度效應(yīng)以及較好的穩(wěn)定性,其比活性高達366 mmolglu/(min?gAu)。
　　采用金屬氧化物 MOx(NiO、Cr2O3、CoO、CeO2

3、、ZrO2、MnO2、Fe2O3、Na2O)對 Au/γ-Al2O3催化劑進行改性。實驗結(jié)果表明;單種氧化物改性時,MnO2改性所得催化劑的性能較好,Au/ MnO2/γ-Al2O3的金負載效率可提高約25%;當(dāng) MnO2的負載量為15wt%時,催化劑的性能較優(yōu)。通過ZrO2和CeO2共改性, Au/CeO2-ZrO2/γ-Al2O3(Ce/Zr=1:3)催化劑性能明顯高于單氧化物改性的催化劑,ZrO2和CeO2具有協(xié)同催化作用。