基于LiAl-LDH/C杂化前体制备高比表面固体碱催化剂及其催化性能研究

• 作者: 宋奕慧 雷志轶 范国利 杨兰 林彦军 李峰
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 层状双金属氢氧化物 杂化前体 高比表面积 固体碱催化剂 Knoevenagel缩合反应
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 青海盐湖资源综合利用专栏
• 页码范围: 3084-3094
• 页数: 10页
• 分类号: TQ131.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201682

摘要

采用成核-晶化隔离法制备LiAl-CO3-LDHs晶核，在LDHs晶核晶化的过程中引入葡萄糖分子作为碳源，构筑组成和结构可调的LDHs/C型杂化复合前体。通过高温处理，实现前体的结构拓扑转变及无定形碳组分的去除，得到高比表面积的LiAl复合金属氧化物型固体碱催化剂。采用XRD、FT-IR、BET、TEM、SEM、CO2-TPD等表征手段对催化剂的组成、结构、织构性能、表面碱性进行了详细研究，并以苯甲醛和氰基乙酸乙酯间的Knoevenagel缩合反应为探针反应系统地研究了催化剂的碱催化性能。研究结果表明，LDHs/C杂化前体制备过程中葡萄糖与金属离子的摩尔比、水热晶化温度以及焙烧温度是影响催化剂活性的主要因素，晶化温度和焙烧温度的提升不利于碱性位的充分暴露。在150℃的水热晶化温度下，葡萄糖与Al3+的摩尔比为3时的杂化复合前体经500℃焙烧得到的LiAl-MMO-150-3-500固体催化剂比表面积高达229m2·g-1，苯酚吸附测得催化剂的总碱量为855μmol·g-1，对苯甲醛的转化率高达88.21%。