SiO2负载Au-Pd双金属纳米颗粒催化甲醇选择性氧化合成甲酸甲酯（英文）

作     者：武建兵 师瑞萍 秦张峰 刘欢 李志凯 朱华青 赵永祥 王建国 WU Jian-bing;SHI Rui-ping;QIN Zhang-feng;LIU Huan;LI Zhi-kai;ZHU Hua-qing;ZHAO Yong-xiang;WANG Jian-guo

作者机构：山西大学教育部精细化学品工程研究中心山西太原030006 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《燃料化学学报》 (Journal of Fuel Chemistry and Technology)

年 卷 期：2019年第47卷第7期

页      面：780-790,I0001页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：supported by the National Key R&D Program of China(2018YFB0604804) the National Natural Science Foundation of China(21603254,21703127,21703276) the Strategic Program of Coal-based Technology of Shanxi Province(MQ2014-11,MQ2014-10) the Key Research Program of the Chinese Academy of Sciences(KFZD-SW-410) 

主　　题：甲醇选择性氧化 甲酸甲酯 金 钯 二氧化硅 双金属纳米粒子 

摘      要：甲醇选择氧化制备甲酸甲酯(MF)是延伸甲醇产业链、开发高附加值下游产品的有效途径之一,负载型Au及Pd催化剂在这一反应中表现出优异的低温催化性能。为探索实用、高效和易再生的甲醇选择氧化催化剂,同时揭示双金属颗粒中Au和Pd的协同效应及甲醇氧化反应机理,本研究制备了一系列二氧化硅负载的Au-Pd催化剂(Au-Pd/SiO2),详细研究了其对甲醇选择氧化制甲酸甲酯的催化性能。结果表明,Au和Pd总负载量为0.6%、且Au/Pd质量比为2时,所制备的Au2-Pd1/SiO2催化剂表现出优异的甲醇氧化催化性能;在130℃下,甲醇转化率达到57.0%,MF选择性为72.7%。多种表征结果显示,Au-Pd双金属纳米颗粒粒径为2-4nm,高度分散于SiO2载体表面,倾向于生成孪晶结构并暴露(111)晶面,这些因素是Au-Pd/SiO2具有优异催化性能的主要原因。通过DRIFTS表征研究,提出了一个可能的MF生成机理:即甲醇首先与处于Au-Pd纳米粒子界面的表面氧作用,生成化学吸附的甲氧基;随后,甲氧基经去质子作用生成吸附的甲醛物种,后者与相邻的甲氧基物种亲核反应,并经β-H消除后得到目标产物MF。