Page 225 - 《精细化工》2021年第7期

第 7 期 苏佳娜，等: Ru/CN 催化对苯二甲酸二甲酯加氢制备 1,4-环己烷二甲酸二甲酯 ·1507·

色谱柱初始柱温为 60 ℃，以 15 ℃/min 程序升温至 个强的吸收峰分别对应碳的 D 峰和 G 峰 [19] 。根据峰
290 ℃并保留 10 min，气化温度为 280 ℃，FID 检 强度，可计算 I D/I G=0.93，表明 CN-1000 的碳材料结
测器温度为 300 ℃，采用内标法进行定量分析。 构中石墨化碳原子高于无定形或缺陷碳原子。
DMT 转化 率（ X DMT /% ）和 DMCD 的选择性
（S DMCD /%）计算公式如下：
 R  A 
1
X DMT /%   DMT DMT   100

  R DMT  A DMT  R DMCD  A DMCD  R A  i  i 
R  A
S /%  DMCD DMCD  100
DMCD

R DMCD  A DMCD  R  i A i
式中：R DMT 和 R DMCD 分别为 DMT 和 DMCD 的相对面
积校正因子；A DMT 和 A DMCD 分别为气相色谱测定的

DMT 和 DMCD 的面积百分数；i 为某种副产物；R i
为副产物 i 的相对面积校正因子；A i 为气相色谱测定 图 1 CN-1000 的拉曼谱图
Fig. 1 Raman spectrum of CN-1000
的副产物 i 的面积百分数。

2.3 SEM 和 TEM 分析
2 结果与讨论
图 2a、b 为 CN-1000 和 3% Ru/CN-1000 的 SEM
2.1 CN-1000 元素分析 图。由图 2a 可见，CN-1000 具有丰富的孔结构。对
采用元素分析仪测定了 CN-1000 的元素组成， 比图 2a、b 可知，负载 3% Ru 后，CN-1000 的介孔
结果表明，CN-1000 材料中含有 C、H、O、N 4 种 结构未见明显的变化。图 2c 为 3% Ru/CN-1000 的
元素，其中，C 元素质量分数为 81.0%，N 元素质 TEM 图。由图 2c 可以看出，Ru 纳米粒子均匀分散在
量分数为 3.9%，N/C 原子比约为 0.04。 CN-1000 上，Ru 纳米粒子平均粒径为 2.48 nm。这是
2.2 拉曼光谱分析 由于 CN-1000 表面氮杂原子为 Ru 提供了丰富的“锚
采用拉曼光谱表征了 CN-1000，结果见图 1。 定中心” [20] ，从而提高了 Ru 的分散度，降低了其
2
在拉曼光谱中，G 峰表示以 sp 杂化形成的石墨化 粒径。由图 2d 可知，3% Ru/CN-1000 重复使用 4 次
3
碳原子；D 峰表示以 sp 杂化形成的无定形和缺陷碳 后，其平均粒径为 2.61 nm，表明 Ru 纳米粒子在循
原子 [17] ；2D 峰表示石墨化层数。通常用 D 峰峰强 环使用后没有发生明显的团聚，这是因为，CN-1000
度（I D ）与 G 峰峰强度（I G ）之比，即 I D /I G 来评价 中氮杂原子增强了载体与 Ru 纳米粒子之间的相互
碳材料结构中的无定形或缺陷数量和石墨化程度的 作用，抑制了金属 Ru 的团聚和脱落，从而提高了催
–1
关系 [18] 。由图 1 可知，1339 和 1590 cm 附近的两 化剂的稳定性 [20] 。

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注：3% Ru/CN-1000 重复使用 4 次后记为 3% Ru/CN-1000 ，下同
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图 2 CN-1000 和 3% Ru/CN-1000 的 SEM 图（a、b）；3% Ru/CN-1000（c）和 3% Ru/CN-1000 （d）及 4% Ru/CN-1000
（e）的 TEM 图
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Fig. 2 SEM images of CN-1000 and 3% Ru/CN-1000 (a, b); TEM images of 3% Ru/CN-1000(c), 3% Ru/CN-1000 (d) and
4% Ru/CN-1000 (e)