Page 47 - 《精细化工》2023年第1期

第 1 期 史大昕，等: 核壳结构纳米复合材料的制备及催化应用研究进展 ·39·

了负载型磁性核壳 Pd/Fe 3 O 4 @C 催化剂，在催化肉 择性（图 8c、d。其中，COL 为肉桂醇、HCAL 为
桂醛加氢反应中具有较好的催化活性、选择性和稳 苯甲醛、HCOL 为苯丙醇。Pd/Fe 3O 4@C 中的百分数代
定性，得到了 100%的原料转化率和 70%的苯甲醛选 表 Pd 的负载量），且连续使用多次后活性无明显变化。

图 8 CuIn@SiO 2 催化剂合成过程示意图（a） [43] ；Pd@SiO 2 催化 4-CBA 加氢得到的 PT 产率图（b） [44] ；Pd/Fe 3 O 4 @C
的肉桂醛加氢反应性能（c、d） [45]
Fig. 8 Schematic diagram of synthesis process of CuIn@SiO 2 catalyst (a) [43] ; PT yield diagram obtained by Pd@SiO 2 catalyzed
hydrogenation of 4-CBA (b) [44] ; Catalytic performance of Pd/Fe 3 O 4 @C for hydrogenation of cinnamaldehyde (c, d) [45]

4.1.2 催化重整 速〔60 L/(g・h)〕操作条件下表现出比核壳 Ni@SiO 2
将甲烷和 CO 2 蒸汽进行重整（即 DRM）反应生 纳米球催化剂更优异的催化剂活性、稳定性和抗金属
成清洁气体（CO 和 H 2 ）是实现 CO 2 资源化利用的 烧结能力以及可忽略不计的炭沉积，且其内腔空间的
重要方式。 存在带来了更好的耐结焦性能。
Ni 是 DRM 中应用最多的金属之一，成本较低， 4.1.3 催化氧化
利于工业化应用，但由于颗粒易团聚和结焦而导致 催化氧化反应主要有催化甲烷氧化制备合成
了催化剂活性的降低。将 Ni 包覆得到核壳结构复合 气、催化甲醇氧化制备甲酸及其他氧化反应等。核
材料可减少 Ni 纳米粒子的烧结，大大提高 Ni 基金 壳结构复合材料由于壳层的保护作用和核壳之间的相
互作用可有效提高氧化反应的活性和稳定性。YUE
属催化活性，同时可引入第二种金属，通过金属间
等 [48]
和金属与载体间相互作用来进一步提高 DRM 活性。 合成了多功能 YS 结构 Fe 3O 4@SiO 2@中空 mSiO 2
唐成黎 [46] 制备的用于催化 DRM 反应的 Ni@SiO 2 、 微球，在催化苯乙烯环氧化反应中表现出明显优于负
载 Au 的磁性介孔 SiO 2 催化剂的良好催化性能，转化
Ni@CeO 2 和 Ni@MgAl 2 O 4 催化剂，均表现出良好的
率达 91.4%、选择性达 83.1%，且催化循环 12 次后
催化活性、高温热稳定性和抗积炭性能。其中，
仍具有优异的稳定性〔图 9a、b，其中 YS 后面的数
Ni@SiO 2 催化剂经 24 h 反应后 CO 2 的转化率仅下降
字代表核壳粒子直径（单位 nm）〕。YU 等 [49] 采用一
了 6.3%。不仅如此，特殊的结构也有利于提高催化
种基于金属间化合物的干氧化法制备了用于催化 CO
活性。YS 结构催化剂具有更大的比表面积、更丰富 氧化的高热稳定性负载型核壳 Au@SnO 2 催化剂，由
的孔隙度，在 DRM 催化反应中表现出优异的催化 于 Au 核和 SnO 2 壳之间存在协同约束效应，因而表
活性和稳定性。WANG 等 [47] 制备了具有可调内腔 现出比非包覆 Au-SnO 2 催化剂更优异的催化活性。
尺寸和超细镍颗粒的管状 YS 结构 Ni@SiO 2 纳米胶 甲烷部分氧化（POM）制合成气是一种温和的
囊（Ni@SNC）催化剂，在 DRM 反应中的高空 放热反应，可利用其自身放出的热量来进行反应，