设计的催化剂来自Pt纳米颗粒,支持巨孔氧化物,用于n-hexane的选择性异构化
Kwangjin An1, Selim Alayoglu, Nathan Musselwhite
1Department of Chemistry, University of California , Berkeley, California 94720, United States.
纳米粒子大小和支材料显著影响n-hexane异构化选择性. 氧化和氧化物与更大的颗粒产生高八度分支碳化合物,最大限度地减少炼制中的芳香物.
科学领域:
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 石油精炼 石油精炼 石油精炼
背景情况:
- 碳化合物的选择性异构化对于生产高度汽油组件至关重要.
- 在异构化过程中最大限度地减少芳香化合物是炼油的一个关键挑战.
- 在氧化物上支的纳米粒子正在研究催化应用.
研究的目的:
- 为了研究 (Pt) 纳米粒子大小和支材料对n-hexane异构化选择性的影响.
- 确定生产分支C6异构体的最佳Pt/氧化物催化剂系统.
- 了解金属支相互作用在选择性异构化中的作用.
主要方法:
- 在各种有序的宏氧化物 (SiO2,Al2O3,TiO2,Nb2O5,Ta2O5,ZrO2) 上支持的体Pt纳米粒子 (1.7,2.7,5.5nm) 的合成.
- 在特定反应条件下 (140 Torr n-hexane, 620 Torr H2, 360 °C) 在n-hexane异构化中的催化性能评估.
- 在现场表征包括X射线衍射 (XRD),环境压力X射线光电子光谱学 (AP-XPS) 和富里埃变换红外光谱学 (FTIR) 的吸附皮里丁.
主要成果:
- 氧化 (Nb2O5) 和氧化 (Ta2O5) 支持物对分支C6异构体表现出最高的选择性.
- 路易斯酸位点被确定为氧化物支上的主要酸性位点.
- 催化剂的选择性取决于Pt纳米粒子大小,较大的粒子 (5.5nm) 增强同位素的产生,达到Nb2O5和Ta2O5.5的~97%的选择性.
结论:
- 宏的Nb2O5和Ta2O5在选择性异构化中发挥着关键作用,这种异构化由在Pt-氧化物接口上的电荷转移促进.
- 强大的金属支相互作用和最佳的Pt大小是实现对分支C6异构体高选择性的关键因素.
- 开发的Pt/Nb2O5和Pt/Ta2O5催化剂提供了一条有前途的途径,用于生产具有最小芳香物的高度汽油组件.
更多相关视频
12:08Catalytic Reactions at Amine-Stabilized and Ligand-Free Platinum Nanoparticles Supported on Titania During Hydrogenation of Alkenes and Aldehydes
Published on: June 24, 2022
10:19Synthesis and Testing of Supported Pt-Cu Solid Solution Nanoparticle Catalysts for Propane Dehydrogenation
Published on: July 18, 2017
相关概念视频
Heterogeneous Catalysis
Reduction of Alkenes: Asymmetric Catalytic Hydrogenation
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
Reduction of Alkynes to cis-Alkenes: Catalytic Hydrogenation
Like alkenes, alkynes can be reduced to alkanes in the presence of transition metal catalysts such as Pt, Pd, or Ni. The reaction involves two sequential syn additions of hydrogen via a cis-alkene intermediate.
Reduction of Alkenes: Catalytic Hydrogenation
Metals like palladium, platinum, and nickel are commonly used in their solid forms — fine powder on an inert surface. As these catalysts remain insoluble in the reaction mixture, they are referred to as heterogeneous catalysts.
The hydrogenation process takes place on the...
Reduction of Benzene to Cyclohexane: Catalytic Hydrogenation
Catalysis
