Page 112 - 精细化工2020年第2期

·314· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

有与 Ni/SiO 2 -IMP 相比较大的比表面积、较高的氢 衍生的催化剂中氧化态 Ni 与载体具有很强的相互
气吸附量和金属分散度（表 2），这也与 TEM 表征 作用，且高度分散于载体中。另外，随着焙烧温度
结果相一致。同时，根据催化剂金属分散度和表 1 的增加，Ni-PS-AEH-x 的峰值向更高温度移动，说
中反应结 果计算的 催化剂 Ni/SiO 2 -IMP 和 明 Ni 与载体之间的相互作用逐渐增强，但催化剂
Ni-PS-AEH-400 的 TOF 可知，Ni-PS-AEH-400 具有 Ni-PS-AEH-500 在较低温度 383 ℃处出现了一个小
更高的催化效率。 的耗氢峰，说明该催化剂中含有与载体存在弱相互作

用的 NiO 物种，不利于还原后 Ni 纳米粒子的分散。

图 8 镍基催化剂的 H 2 -TPR 图
Fig. 8 H 2 -TPR diagrams of Ni-based catalysts

2.2.5 催化剂 XPS 表征研究
利用 X 射线光电子能谱技术对催化剂表面 Ni
的存在状态进行了研究。根据文献 [21] 报道，在 Ni2p 3/2
2+
中金属 Ni 的结合能（BE）为 852 eV 左右，Ni 的
BE 在 855 eV 左右，860 eV 左右为卫星峰。由图 9

中 Ni2p 3/2 的 XPS 谱图可知，所有催化剂的 Ni2p 3/2 光谱
a—Ni-PS-AEH-400; b—Ni/SiO 2-IMP
均呈现两种价态的镍，其中氧化态的镍可能为干燥送
图 7 镍基催化剂的氮气吸附-脱附曲线
Fig. 7 N 2 adsorption-desorption isotherms of Ni-based 样分析过程中样品与空气接触被氧化而来。
catalysts

表 2 催化剂的物理化学性质
Table 2 Physical and chemical properties of the catalysts
Ni 质量 比表 氢气吸 金属分 ③
催化剂 分数 / 面积/ 孔体积/ 附量 / 散度 / TOF /
②
②
①
3
–1
h
(cm /g)
2
3
% (m /g) (cm /g) %
Ni-PS-AEH-400 11.8 216 1.22 1.92 10.06 118
Ni/SiO 2-IMP 10.9 161 0.34 0.49 2.57 40
①由 ICP 数据得到；②由 H 2-Chemisorption 数据得到；③
由金属分散度和表 1 中反应数据计算得到。

2.2.4 催化剂 H 2 -TPR 表征研究 图 9 镍基催化剂的 XPS 图
图 8 为催化剂 Ni/SiO 2 -IMP 和 Ni-PS-AEH-x 的 Fig. 9 XPS spectra of Ni-based catalysts

H 2 -TPR 图。由图 8 可以看出，Ni/SiO 2 -IMP 分别在 从图 9 还可以看出，Ni/SiO 2 -IMP 中金属 Ni 和
2+
312 和 483 ℃出现了两个还原峰，表明在催化剂表 Ni 的 BE 分别为 852.8 和 855.9 eV，Ni-PS-AEH- 400
2+
面存在两种不同状态的 NiO 物种。位于 312 ℃处的 中金属 Ni 和 Ni 的 BE 分别为 853.2 和 856.4 eV，
低温还原峰对应于与纯 NiO 性质类似的大块或者自 化学位移升高主要是由于 Ni 与载体之间产生了电
由 NiO 的还原，较高温度处的还原峰（483 ℃）对 子作用，证明 Ni-PS-AEH-400 中存在较强的金属-
应于与载体产生较强相互作用的 NiO 的还原 [20] 与 载体相互作用。由 TEM 表征结果可知，Ni-PS-AEH
Ni/SiO 2 -IMP 不同， 催化剂 Ni-PS-AEH-x 在约 中镍纳米粒子粒径小且均匀分散在载体上，从而提
450~750 ℃呈现一个很宽的耗氢峰，表明镍硅酸盐 供了更多的与载体接触的位点，增强了 Ni 元素与载体