Page 109 - 201811

第 11 期 王明远，等: 磷化镍的制备及其催化糠醛加氢制备环戊酮 ·1895·

2 结果与讨论 2.1 催化剂结构表征
2.1.1 XRD
制备 Ni-P 催化剂时，NaH 2 PO 2 •H 2 O 不仅作为磷 不同磷/镍物质的量比制备出 Ni-P 催化剂的
源还是制备 Ni-P 过程中的还原剂 [15] ，不同磷/镍物 XRD 图见图 2。
质的量比对 Ni-P 影响较大 [16] ，本文考察了 5 组不同
磷/镍物质的量比制备出的 Ni-P 催化剂的催化性能。
保持催化剂用量为 0.30 g、反应温度为 140 ℃、氢
气压力 3.0 MPa、转速 600 r/min、反应时间 3 h，结
果见图 1。

图 2 不同磷/镍物质的量比 Ni-P 催化剂的 XRD 图
Fig. 2 XRD images of Ni-P catalysts with different molar
ratios of phosphorus to nickel

由图 2 可见，不同磷/镍物质的量比的 Ni-P 催
化剂均出现了 Ni 2 P（2θ=40.80、47.40°，PDF#111、

图 1 不同磷/镍物质的量比的 Ni-P 催化剂对糠醛制备环 210）的晶粒特征峰、Ni 12 P 5 （2θ=41.70°、46.96°，
戊酮的影响 PDF#400、420）的晶粒特征峰和少量的 NiP 2 （2θ=
Fig. 1 Effect of Ni-P catalyst with different molar ratios of 32.73°，PDF#202）的晶粒特征峰 [17] ，说明合成的
phosphorus to nickel on the synthesis of
cyclopentanone from furfural Ni-P 催化剂为 Ni 2 P 与 Ni 12 P 5 的混合物。当磷/镍物
质的量比较低时，XRD 图中出现了 Ni-P 的晶态衍
由图 1 可见，不同磷/镍物质的量比制备的 Ni-P
射峰和非晶态弥散峰；当磷/镍物质的量比变大时，
催化剂在反应中的催化效果不同，随着磷/镍物质的
催化剂的结晶度先升高后降低。这是由于过量的磷
量比的增加，环戊酮收率呈现先升高后降低的趋势，
酸盐附着在催化剂的表面以及孔道中，降低了整体
在磷/镍物质的量比为 3 时，催化效果最好，糠醛转
的结晶度，在磷/镍物质的量比为 3 时，结晶度最高，
化率为 98.79%，环戊酮收率为 49.98%，通过 GC-MS
Ni-P 催化剂的催化效果最好。
检测到少量的糠醇、四氢糠醇、环戊醇等副产物。
2.1.2 SEM
通过一系列表征对不同磷/镍物质的量比制备出的 图 3 分别为不同磷/镍物质的量比的 Ni-P 催化
Ni-P 催化剂的活性进行了考察。 剂的 SEM 图。

a—n(P)/n(Ni)=1；b—n(P)/n(Ni)=2；c—n(P)/n(Ni)=3；d—n(P)/n(Ni)=3；e—n(P)/n(Ni)=4；f—n(P)/n(Ni)=5
图 3 不同磷/镍物质的量比 Ni-P 催化剂的 SEM 图
Fig. 3 SEM images of Ni-P catalysts with different molar ratios of phosphorus to nickel