负载型Au-Ni合金催化剂应用于芳香硝基化合物选择加氢反应

doi:10.1016/S1872-2067(14)60254-0

催化学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (2): 160-167.DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60254-0

负载型Au-Ni合金催化剂应用于芳香硝基化合物选择加氢反应

魏海生^a,b, 卫星^a, 杨小峰^a, 银光照^c, 王爱琴^a, 刘晓艳^a, 黄延强^a, 张涛^a

a 中国科学院大连化学物理研究所, 辽宁大连116023;
b 中国科学院大学, 北京100049;
c 大连理工大学化工学院, 辽宁大连116024

收稿日期:2014-09-27 修回日期:2014-11-03 出版日期:2015-01-21 发布日期:2015-01-21
通讯作者: 王爱琴, 张涛
基金资助:
国家自然科学基金(21176235, 21203182, 21202163, 21303194, 21373206); 中国科学院大连化学物理研究所百人计划基金.

Supported Au-Ni nano-alloy catalysts for the chemoselective hydrogenation of nitroarenes

Haisheng Wei^a,b, Xing Wei^a, Xiaofeng Yang^a, Guangzhao Yin^c, Aiqin Wang^a, Xiaoyan Liu^a, Yanqiang Huang^a, Tao Zhang^a

a State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China;
b University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
c School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China

Received:2014-09-27 Revised:2014-11-03 Online:2015-01-21 Published:2015-01-21
Supported by:
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (21176235, 21203182, 21202163, 21303194, and 21373206) and the Hundred Talents Program of Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences.

摘要/Abstract

摘要：

采用改进的两步还原法制备了SiO₂负载的Au-Ni合金催化剂, 催化剂中Au-Ni纳米颗粒高度分散于SiO₂载体表面. Au-Ni合金催化剂在温和条件下芳香硝基化合物选择加氢反应中表现出比两种单金属催化剂更高的活性和选择性, 体现出Au-Ni之间明显的协同作用. 其中AuNi₃/SiO₂催化剂具有最好的性能, 反应70 min, 转化率和选择性分别达到90.8%和93.0%.

关键词: 金-镍, 合金, 选择加氢, 芳香硝基化合物

Abstract:

A modified two-step approach was developed for the synthesis of uniform and highly dispersed Au-Ni alloy nanoparticles on a silica support. The supported Au-Ni alloy nanoparticles were investigated for the chemoselective hydrogenation of substituted nitroarenes, which showed a strong synergistic effect between Au and Ni. The best catalyst was AuNi₃/SiO₂ that afforded a selectivity to 3-vinylaniline of 93.0% at a 3-nitrostyrene conversion of 90.8% after 70 min under mild conditions.

Key words: Gold-nickel, Alloy, Chemoselective hydrogenation, Nitroarenes

魏海生, 卫星, 杨小峰, 银光照, 王爱琴, 刘晓艳, 黄延强, 张涛. 负载型Au-Ni合金催化剂应用于芳香硝基化合物选择加氢反应[J]. 催化学报, 2015, 36(2): 160-167.

Haisheng Wei, Xing Wei, Xiaofeng Yang, Guangzhao Yin, Aiqin Wang, Xiaoyan Liu, Yanqiang Huang, Tao Zhang. Supported Au-Ni nano-alloy catalysts for the chemoselective hydrogenation of nitroarenes[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2015, 36(2): 160-167.

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参考文献

[1] Ono N. The Nitro Group in Organic Synthesis. NewYork: John Wiley & Sons, 2003
[2] Xu K L, Zhang Y, Chen X R, Huang L, Zhang R, Huang J. Adv Synth Catal, 2011, 353: 1260
[3] Liu H, Li R Y, Zhang M, Li W, Zhang M H, Tao K Y. Chin J Catal (刘皓, 李若愚, 张濛, 李伟, 张明慧, 陶克毅. 催化学报), 2009, 30: 606
[4] Corma A, Serna P. Science, 2006, 313: 332
[5] Chen Y Y, Qiu J S, Wang X K, Xiu J H. J Catal, 2006, 242: 227
[6] Chen Y Y, Wang C, Liu H Y, Qiu J S, Bao X H. Chem Commun, 2005: 5298
[7] Shimizu K I, Miyamoto Y, Satsuma A. J Catal, 2010, 270: 86
[8] He L, Ni J, Sun H, Cao Y. Chin J Catal (何林, 倪吉, 孙浩, 曹勇. 催化学报), 2009, 30: 958
[9] Shimizu K I, Miyamoto Y, Kawasaki T, Tanji T, Tai Y, Satsuma A. J Phys Chem C, 2009, 113: 17803
[10] Mitsudome T, Mikami Y, Matoba M, Mizugaki T, Jitsukawa K, Kaneda K. Angew Chem Int Ed, 2012, 51: 136
[11] Boronat M, Concepción P, Corma A, González S, Illas F, Serna P. J Am Chem Soc, 2007, 129: 16230
[12] Cárdenas-Lizana F, Gómez-Quero S, Keane M A. ChemSusChem, 2008, 1: 215
[13] Serna P, Concepción P, Corma A. J Catal, 2009, 265: 19
[14] Corma A, Boronat M, González S, Illas F. Chem Commun, 2007: 3371
[15] He D P, Jiao X D, Jiang P, Wang J, Xu B Q. Green Chem, 2012, 14: 111
[16] Cárdenas-Lizana F, Gómez-Quero S, Hugon A, Delannoy L, Louis C, Keane M A. J Catal, 2009, 262: 235
[17] Cárdenas-Lizana F, Gómez-Quero S, Baddeley C J, Keane M A. Appl Catal A, 2010, 387: 155
[18] Wang A Q, Liu X Y, Mou C Y, Zhang T. J Catal, 2013, 308: 258
[19] Liu X Y, Wang A Q, Yang X F, Zhang T, Mou C Y, Su D S, Li J. Chem Mater, 2009, 21: 410
[20] Wang A Q, Liu J H, Lin S D, Lin T S, Mou C Y. J Catal, 2005, 233: 186
[21] Wang A Q, Hsieh Y P, Chen Y F, Mou C Y. J Catal, 2006, 237: 197
[22] Wang A Q, Chang C M, Mou C Y. J Phys Chem B, 2005, 109: 18860
[23] Liu X Y, Wang A Q, Wang X D, Mou C Y, Zhang T. Chem Commun, 2008: 3187
[24] Li W J, Wang A Q, Liu X Y, Zhang T. Appl Catal A, 2012, 433: 146
[25] Zhang L L, Wang A Q, Miller J T, Liu X Y, Yang X F, Wang W T, Li L, Huang Y Q, Mou C Y, Zhang T. ACS Catal, 2014, 4: 1546
[26] Pei G X, Liu X Y, Wang A Q, Li L, Huang Y Q, Zhang T, Lee J W, Jang B W-L, Mou C Y. New J Chem, 2014, 38: 2043
[27] Wei X, Yang X F, Wang A Q, Li L, Liu X Y, Zhang T, Mou C Y, Li J. J Phys Chem C, 2012, 116: 6222
[28] Xu X J, Fu Q, Wei M M, Wu X, Bao X H. Catal Sci Technol, 2014, 4: 3151
[29] Xu X J, Fu Q, Guo X G, Bao X H. ACS Catal, 2013, 3: 1810
[30] Sun K Q, Hong Y C, Zhang G R, Xu B Q. ACS Catal, 2011, 1: 1336
[31] Bienzle M, Oishi T, Sommer F. J Alloys Compd, 1995, 220: 182
[32] Zhou S H, Yin H F, Schwartz V, Wu Z L, Mullins D, Eichhorn B, Overbury S H, Dai S. ChemPhysChem 2008, 9: 2475
[33] Molenbroek A M, Nørskov J K, Clausen B S. J Phys Chem B, 2001, 105: 5450
[34] Wang D S, Li Y D. J Am Chem Soc, 2010, 132: 6280
[35] Xu J, White T, Li P, He C H, Yu J G, Yuan W K, Han Y F. J Am Chem Soc, 2010, 132: 10398
[36] Russier-Antoine I, Bachelier G, Sablonière V, Duboisset J, Benichou E, Jonin C, Bertorelle F, Brevet P F. Phys Rev B, 2008, 78: 035436
[37] Bulushev D A, Beloshapkin S, Plyusnin P E, Shubin Y V, Bukhtiyarov V I, Korenev S V, Ross J R H. J Catal, 2013, 299: 171
[38] Liu X Y, Wang A Q, Li L, Zhang T, Mou C Y, Lee J F. Prog Nat Sci, 2013, 23: 317
[39] Yen C W, Lin M L, Wang A Q, Chen S A, Chen J M, Mou C Y. J Phys Chem C, 2009, 113: 17831
[40] Liu X Y, Wang A Q, Li L, Zhang T, Mou C Y, Lee J F. J Catal, 2011, 278: 288
[41] Jiang H L, Umegaki T, Akita T, Zhang X B, Haruta M, Xu Q. Chem Eur J, 2010, 16: 3132

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[1]	孙利娟, 王伟康, 路平, 刘芹芹, 王乐乐, 唐华. 纳米高熵合金实现光催化剂肖特基势垒的调控用于光催化制氢与苯甲醇氧化耦合反应[J]. 催化学报, 2023, 51(8): 90-100.
[2]	邢亚楠, 康磊磊, 马静远, 蒋齐可, 苏杨, 张盛鑫, 徐晓燕, 李林, 王爱琴, 刘智攀, 马思聪, 刘晓艳, 张涛. Sn₁Pt单原子合金催化剂在丙烷脱氢反应中的应用[J]. 催化学报, 2023, 48(5): 164-174.
[3]	赵志月, 蒋志伟, 黄一哲, Mebrouka Boubeche, Valentina G. Matveeva, Hector F. Garces, 罗惠霞, 严凯. 富空穴CoSi合金无溶剂无碱醇氧化[J]. 催化学报, 2023, 48(5): 175-184.
[4]	刘炎昌, 田新龙, 韩业创, 陈亚楠, 胡文彬. 高温热冲击制备用于催化反应的高熵合金纳米颗粒[J]. 催化学报, 2023, 48(5): 66-89.
[5]	王海凤, 王凡, 李小鹏, 肖琪, 罗维, 许景三. 光照条件下AuPd合金纳米颗粒上原位形成缺电子Pd位点促进高效的光催化Heck反应[J]. 催化学报, 2023, 46(3): 72-83.
[6]	郑建云, 吕艳红, 黄爱彬, 曹逊, 蒋三平, 王双印. 解析光电化学氮还原合成氨中局域电子结构和合金化的协同效应[J]. 催化学报, 2023, 45(2): 141-151.
[7]	刘轩, 梁嘉顺, 李箐. 燃料电池金属间Pt-M合金氧还原催化剂的设计原理及合成方法[J]. 催化学报, 2023, 45(2): 17-26.
[8]	张丹, 石月, 陈希磊, 赖建平, 黄勃龙, 王磊. 高熵合金金属烯用于酸性条件下全水分解[J]. 催化学报, 2023, 45(2): 174-183.
[9]	张龙康, 马跃, 刘昌呈, 万志鹏, 翟承伟, 王新, 徐浩, 关业军, 吴鹏. 脱金属-还原策略诱导创制高分散PtZn合金催化剂用于丙烷脱氢反应[J]. 催化学报, 2023, 55(12): 241-252.
[10]	夏苏为, 周其兴, 孙若栩, 陈立章, 张明义, 庞欢, 徐林, 杨军, 唐亚文. 在N掺杂碳纳米管/纳米线耦合超结构中原位固载CoNi纳米颗粒制备莫特-肖特基催化剂并用于高效电催化氧还原反应[J]. 催化学报, 2023, 54(11): 278-289.
[11]	牛慧婷, 夏琛沣, 黄磊, Shahid Zaman, Thandavarayan Maiyalagan, 郭巍, 游波, 夏宝玉. 一维铂基纳米结构氧还原电催化剂的设计与合成[J]. 催化学报, 2022, 43(6): 1459-1472.
[12]	黄根, 李莹莹, 陈如, 肖朝辉, 杜石谦, 黄裕呈, 谢超, 董崇礼, 易海波, 王双印. 电化学形成的PtFeNi合金与含缺陷NiFe LDHs载体之间的电荷转移实现高效水分解[J]. 催化学报, 2022, 43(4): 1101-1110.
[13]	陈辉, 张博, 梁宵, 邹晓新. 轻元素调控的贵金属催化剂在能源相关领域的应用[J]. 催化学报, 2022, 43(3): 611-635.
[14]	许家超, 高朵朵, 余火根, 王苹, 朱必成, 王临曦, 范佳杰. 新型钯-铜纳米点析氢助催化剂: 优化界面氢脱附以实现高效光催化活性[J]. 催化学报, 2022, 43(2): 215-225.
[15]	陈俊翔, 吉雅欣. 高熵合金的鸡尾酒效应和线性标度关系打破效应于电催化火山曲线上的标记[J]. 催化学报, 2022, 43(11): 2889-2897.