氮掺杂碳纳米管负载的钌催化剂对苯甲醇在常压空气条件下催化氧化性能
Immobilizing Ruthenium Nanoparticles onto Nitrogen-Doped Carbon Nanotubes for Aerobic Oxidation of Benzyl Alcohol under Ambient Pressure
作者单位E-mail
毛俊贤 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093  
江蛟 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093  
王华凯 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093  
杨立军 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093  
王秧年 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093  
耿皎 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093 gengjiao@nju.edu.cn 
王喜章 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093 wangxzh@nju.edu.cn 
胡征 介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京 210093  
摘要: 以氮掺杂碳纳米管(NCNTs)为载体,采用乙二醇微波还原方法方便制得制备了负载型Ru催化剂,Ru纳米颗粒均匀分散在NCNTs表面,平均粒径为1.6 nm.在温和条件下(常压和空气条件),Ru/NCNTs催化剂表现出良好的苯甲醇催化氧化性能,在90 ℃下苯甲醇转化率可达93%,苯甲醛选择性大于99%,并且具有良好的可重复使用性能,这些结果显著优于碳纳米管(CNTs)和活性炭(AC)为载体的对比组催化剂.在温和条件下Ru/NCNTs催化剂表现出的优异苯甲醇催化氧化性能可归因于氮掺杂提高了NCNTs的电子密度进而促进了O2分子吸附和反应.
关键词: 苯甲醇氧化  氮掺杂碳纳米管  Ru纳米粒子  乙二醇微波还原
基金项目: 国家自然科学基金(No.21173114,21173115,20833002), “973”项目(No.2007CB936302),江苏省自然科学基金(No.BK2010304)资助项目.
Abstract: Ruthenium nanoparticles were conveniently immobilized on nitrogen-doped carbon nanotubes (NCNTs) via microwave-assisted ethylene glycol reduction. Ru/NCNTs catalysts presented the excellent catalytic performance and cyclical stability for the aerobic oxidation of benzyl alcohol under atmospheric condition, compared with the catalysts supported on carbon nanotubes (CNTs) and activated carbon (AC). The conversion of benzyl alcohol could rearch 93% and the selectivity of benzaldehyde was higher than 99% at 90 ℃. The doped nitrogen atoms embedded in the NCNTs wall are responsible for the improved catalytic performance.
Keywords: oxidation of benzyl alcohol  nitrogen-doped carbon nanotubes  Ru nanoparticles  microwave-assisted ethylene glycol reduction
投稿时间:2012-05-08 修订日期:2012-07-01
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毛俊贤,江蛟,王华凯,杨立军,王秧年,耿皎,王喜章,胡征.氮掺杂碳纳米管负载的钌催化剂对苯甲醇在常压空气条件下催化氧化性能[J].无机化学学报,2012,28(12):2508-2512.
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