乙醇-水溶劑體系中負(fù)載鉑催化劑上肉桂醛選擇性加氫性能的研究的開題報告

乙醇-水溶劑體系中負(fù)載鉑催化劑上肉桂醛選擇性加氫性能的研究的開題報告一、研究背景及意義肉桂醛是一種重要的有機(jī)化學(xué)品，廣泛用于食品、醫(yī)藥、香料等領(lǐng)域。傳統(tǒng)合成方式一般采用催化加氫，但常規(guī)催化劑對于肉桂醛的選擇性較低，會產(chǎn)生大量對羥基苯甲酸乙酯等副產(chǎn)物，從而導(dǎo)致原料的浪費(fèi)和產(chǎn)率的降低。因此，提高肉桂醛的選擇性加氫非常重要。負(fù)載鉑催化劑在加氫反應(yīng)中具有較高的催化活性和穩(wěn)定性，但對于乙醇-水溶劑體系中肉桂醛的選擇性加氫性能研究還不夠深入。因此，本研究旨在探究負(fù)載鉑催化劑在乙醇-水溶劑體系中肉桂醛選擇性加氫的性能及其影響因素，以期提高催化反應(yīng)的產(chǎn)率和效率。二、研究內(nèi)容1.合成不同載體上的負(fù)載鉑催化劑，并對催化劑進(jìn)行表征，如XRD、TEM、EDS等技術(shù)手段。2.探究催化劑負(fù)載量、反應(yīng)溫度、氫氣流量、肉桂醛濃度等因素對催化劑的選擇性加氫性能的影響。3.檢測反應(yīng)產(chǎn)物，并使用GC、NMR等技術(shù)手段進(jìn)行定性定量分析。4.探究乙醇-水溶劑體系中催化反應(yīng)的機(jī)理，并從分子水平上解釋反應(yīng)的反應(yīng)途徑及其速率控制步驟。三、研究方法1.催化劑的制備和表征：采用浸漬法制備支撐材料及負(fù)載鉑催化劑，使用多種表征手段（XRD、TEM、EDS等）對催化劑進(jìn)行表征。2.加氫反應(yīng)的設(shè)備：采用高壓反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度、氫氣流量等。3.分析手段：使用GC、NMR等技術(shù)手段對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行表征和分析，從反應(yīng)機(jī)理的角度對反應(yīng)過程進(jìn)行解釋。四、研究預(yù)期成果1.合成出不同負(fù)載量的負(fù)載鉑催化劑，并對催化劑進(jìn)行表征，解析結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。2.探明了催化劑負(fù)載量、反應(yīng)溫度、氫氣流量、肉桂醛濃度等因素對催化劑的選擇性加氫性能的影響，優(yōu)化反應(yīng)條件。3.獲得了乙醇-水溶劑體系中肉桂醛選擇性加氫的催化劑反應(yīng)機(jī)理，為進(jìn)一步提高反應(yīng)效率提供了基礎(chǔ)。五、進(jìn)度安排第一年：催化劑的制備和表征、反應(yīng)條件的優(yōu)化。第二年：反應(yīng)產(chǎn)物的分析及結(jié)構(gòu)鑒定，機(jī)理研究。第三年：研究成果的總結(jié)、撰寫論文、答辯。六、參考文獻(xiàn)1.RodrigoBudhram,VilmosKertesz,GaborA.Somorjai.Platinum-on-High-Surface-AreaCarbonCatalystsfortheSelectivehydrogenationofCinnamaldehyde.ACSCatalysis,2012,2(12):2824-2831.2.Yu-JiaFang,Wen-JuanZhang,Gui-ZhuanXu,etal.EffectsofsolventsonselectivehydrogenationofcinnamaldehydeoverCu-basedcatalysts.AppliedCatalysisA:General,2009,359:112-120.3.TatsuyaKasuno,MakotoTokunaga,TakahiroMatsuoka,etal.Selectivehydrogenationofcinnamaldehydeoverpalladium/carboncatalyst.CatalysisToday,2015,245:178-183.4.RairanPatra,SandeepKumar,R.NandiniDevi,etal.CharacteristicsandstabilityofPtsupportedonsilicananoparticlesforcinnamaldehydehydrogenation.JournalofMolecularCatalysisA:Chemical,2016,422:113-121.5.QingYuan,KuoZhang,YunpengHe,etal.Selectivehydrogenationofcinnamaldehydetocinnamonitrileoverbiocha