Page 239 - 《精细化工)》2023年第10期
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第 10 期 张 原,等: 丝光沸石纳米片负载 Pd 催化剂实现 2-苯基吡啶的双酰基化 ·2317·
射峰(PDF#43-0171),说明合成的样品为丝光沸石。 对压力 p/p 0 为 0.45~0.90 处均出现明显的滞后环 [21] ,
Pd/NS-MOR 催化剂的衍射峰位置与 NS-MOR 沸石 说明样品中存在介孔结构。值得注意的是,负载金
的衍射峰位置完全吻合,说明催化剂仍然保留完整 属前后 NS-MOR 的孔径变化较大,由负载前的 9.3
的 MOR 结构;但在 Pd/NS-MOR 的 XRD 谱图中观 nm 减小到负载后的 5.7 nm,而 γ-Al 2 O 3 载体负载金
测不到明显的与 Pd 物种相关的衍射峰,说明 Pd 高 属前后孔径变化不大。催化剂的孔径均大于双酰基
度分散在丝光沸石纳米片表面,这可能与 Pd 较低的 化产物Ⅲa 的分子尺寸(1.53 nm),反应物和产物在
负载量及 NS-MOR 较高的外表面积有关 [19] 。 催化剂上均较易扩散。表 1 为载体及催化剂的织构性
质参数。结果显示,NS-MOR 具有较高的外表面积
3
2
(110 m /g)和介孔孔容(0.15 cm /g),但仍低于
2
3
γ-Al 2 O 3 (352 m /g 和 1.08 cm /g)。说明 NS-MOR 和
γ-Al 2 O 3 均具有较高的外表面积,有利于金属的分
散。
表 1 载体及催化剂的织构性质参数
Table 1 Textural parameters of supports and catalysts
比表面积/ 外表面积/ 微孔孔容/ 介孔孔容/
样品 2 2 3 3
(m /g) (m /g) (cm /g) (cm /g)
NS-MOR 441 110 0.14 0.15
图 3 NS-MOR(a)和 Pd/NS-MOR(b)的 XRD 谱图 Pd/NS-MOR 355 102 0.10 0.14
Fig. 3 XRD patterns of NS-MOR (a) and Pd/NS-MOR (b)
γ-Al 2O 3 352 350 — 1.08
图 4 为载体和催化剂的 N 2 吸脱附等温线和孔径 Pd/γ-Al 2O 3 323 323 — 1.02
分布。 注:“—”代表该材料没有微孔孔容。
NS-MOR 载体的 NH 3 -TPD 曲线如图 5 所示。由
图 5 可以看出,NS-MOR 载体上 NH 3 脱附峰出现在
253 ℃,为中强酸和少量的强酸位点。γ-Al 2 O 3 载体
上 NH 3 脱附峰出现在 200~400 ℃,且为宽峰,说明
其同时存在弱酸、中强酸和强酸。对比 NH 3 脱附峰
强度,并在化学吸附仪上进行 NH 3 定量校正 [22] ,
NS-MOR 的酸量(844.4 μmol/g)远大于 γ-Al 2 O 3
(487.9 μmol/g)。
图 5 载体的 NH 3 -TPD 曲线
a—NS-MOR 和 Pd/NS-MOR;b—γ-Al 2O 3 和 Pd/γ-Al 2O 3 Fig. 5 NH 3 -TPD curves of supports
图 4 载体和催化剂的 N 2 吸附-脱附等温线和孔径分布图
(插图) NS-MOR 载体的 SEM 图如图 6a、b 所示。由图
Fig. 4 N 2 adsorption-desorption isotherms and pore size
distribution of supports and catalysts (inset) 6a、b 可以看出,其呈现出花状形貌,由 5 nm 薄片
组装而成,纳米片相互交叉堆叠形成了大量堆积孔,
由图 4 可以看出,样品的 N 2 吸脱附等温线在相 有利于反应物分子的扩散。NS-MOR 载体的 TEM 图