甲基月桂酸加氫脫氧性能對Ni基複合金屬氧化物的關鍵催化
鎳基複合金屬氧化物對甲基月桂酸 (MLA) 加氫脫氧的催化性能，加氫和脫氧是生産各種化學品的重要過程，而催化劑在這些過程中起着至關重要的作用。
在各種類型的催化劑中，鎳基複合金屬氧化物由于其高活性、選擇性和穩定性而被廣泛用于這些過程。
研究采用共沉澱法制備了一系列鎳基複合金屬氧化物，并評價了它們對MLA加氫脫氧的催化性能。
考察了複合金屬氧化物的組成、反應溫度、壓力、時間等因素對催化性能的影響。本研究的目的是優化鎳基複合金屬氧化物對 MLA 加氫和脫氧的催化性能。
研究中使用的材料是六水合硝酸鎳 (Ni(NO3)2.6H2O)、六水合硝酸镧 (La(NO3)3.6H2O)、六水合硝酸铈 (Ce(NO3)3.6H2O) 和氫氧化鈉 (NaOH)。MLA 購自 Sigma-Aldrich。
采用共沉澱法制備了一系列鎳基複合金屬氧化物，Ni:La:Ce 的摩爾比固定為 1:1:1，首先，在去離子水中制備 Ni(NO3)2.6H2O、La(NO3)3.6H2O 和 Ce(NO3)3.6H2O 的溶液。
将該溶液在室溫下攪拌30分鐘，然後在劇烈攪拌下向金屬硝酸鹽溶液中滴加 NaOH 溶液，直至溶液的 pH 值達到 8。
所得沉澱在室溫下陳化 24 小時，然後過濾，用去離子水洗滌，并在 80° 下幹燥C 12 小時，将所得粉末在空氣中以500℃燒成5小時，得到Ni基複合金屬氧化物。
使用各種技術表征鎳基複合金屬氧化物，使用具有 Cu Kα 輻射的 Rigaku SmartLab X 射線衍射儀獲得 X 射線衍射 (XRD) 圖案。
使用 Micromeritics ASAP 2020 儀器測量表面積和孔徑分布，使用 Hitachi S-4800 掃描電子顯微鏡獲得掃描電子顯微鏡 (SEM) 圖像。
使用Parr加氫裝置評價了Ni基複合金屬氧化物對MLA加氫和脫氧的催化性能。将 MLA 和催化劑的混合物裝入反應容器中。
反應在氫氣氣氛下進行，氫氣壓力為3MPa，反應溫度在120℃至180℃之間變化，反應時間在1小時至5小時之間變化，使用配備有火焰離子化檢測器 (FID) 的氣相色譜儀 (GC) 分析産物。
Ni基複合金屬氧化物的XRD圖，2θ=44.5°、51.8°和76.4°處的峰對應于NiO 的晶體結構（JCPDS 編号 01-089-7108）。
2θ = 31.8°、35.6°、47.7° 和 56.6° 處的峰對應于 La2O3 的晶體結構（JCPDS 編号 01-083-2362），而 2θ = 28.6°、33.1°、47.3°、和 56.4°對應于 CeO2 的晶體結構（JCPDS 編号 01-078-2388），XRD圖譜表明鎳基複合金屬氧化物由NiO、La2O3和CeO2組成。
使用氮吸附-脫附等溫線測量鎳基複合金屬氧化物的表面積和孔徑分布。鎳基複合金屬氧化物的BET比表面積和孔徑分布。
鎳基複合金屬氧化物的BET比表面積在60-90 m2/g範圍内，孔徑分布顯示存在直徑約為 5-20 nm 的中孔。
鎳基複合金屬氧化物的SEM圖像如圖2所示，鎳基複合金屬氧化物具有均勻的粒徑分布，平均粒徑約為50-100 nm。
在不同條件下評價了鎳基複合金屬氧化物對MLA加氫脫氧的催化性能，MLA加氫脫氧相對于Ni基複合金屬氧化物的轉化率和選擇性見表2。
通過改變Ni:La:Ce的摩爾比，研究了Ni基複合金屬氧化物的組成對催化性能的影響，不同摩爾比的Ni基複合金屬氧化物的催化性能如圖3所示。
從圖3可以看出，鎳基複合金屬氧化物對MLA加氫脫氧的催化活性和選擇性強烈依賴于Ni:La:Ce的摩爾比。
摩爾比為1:1:1的Ni基複合金屬氧化物對MLA加氫脫氧表現出最高的催化活性和選擇性，這可以歸因于 NiO、La2O3 和 CeO2 之間的協同效應。
NiO為加氫和脫氧提供了活性位點，而La2O3和CeO2增強了NiO的還原性并抑制了焦炭的形成。
通過改變反應溫度從120℃到180℃，研究了反應溫度對鎳基複合金屬氧化物催化MLA加氫脫氧性能的影響，Ni基複合金屬氧化物在不同反應溫度下的催化性能如圖4所示。
從圖4可以看出，MLA的轉化率随着反應溫度的升高而升高，而MLA加氫脫氧的選擇性降低。
這可以歸因于加氫和脫氧反應是放熱的，反應産生的熱量增強了産物從催化劑表面的解吸，在更高的反應溫度下，産物的解吸更快，導緻選擇性降低。
