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Water-assisted preparation of Ni/La(OH)3 catalyst for efficient catalytic C-O bond hydrogenolysis of tetrahydrofuran-dimethanol
Journal of Catalysis ( IF 6.5 ) Pub Date : 2024-10-19 , DOI: 10.1016/j.jcat.2024.115790 Xinyu Yao, Dong Liu, Junhong Fu, Jian Wang, Mengle Shen, Zuoyi Xiao, Qingda An, Jiahui Huang
Journal of Catalysis ( IF 6.5 ) Pub Date : 2024-10-19 , DOI: 10.1016/j.jcat.2024.115790 Xinyu Yao, Dong Liu, Junhong Fu, Jian Wang, Mengle Shen, Zuoyi Xiao, Qingda An, Jiahui Huang
Due to easy dehydration of La(OH)3 to LaOOH by thermal treatment, it is challenging to prepare highly efficient Ni/La(OH)3 catalyst for hydrogenolysis reactions. Herein, Ni/La(OH)3 (Ni/La-2) catalyst is prepared by thermal reduction of NiO/La(OH)3 in hydrogen flow with vaporized water, while La(OH)3 is partially dehydrated to LaOOH without water vapor affording Ni/(La(OH)3 + LaOOH) (Ni/La-1). Ni/La-2 displays 93 % and 3 % yields of 1,2,6-hexanetriol (HTO) and 1,6-hexanediol (HDO) respectively towards C-O hydrogenolysis of tetrahydrofuran-dimethanol (THFDM) in batch reactor and high stability (200 h) in fixed-bed reactor, which is the best among the reported catalysts to the best of our knowledge. Ni/La-2 possesses pure La(OH)3 as support, enhanced dispersion of Ni species and abundant Niδ+ -O-La interfaces in comparison to Ni/La-1, which results in the exceptional catalytic performances in C-O hydrogenolysis of THFDM. A fine control of reaction temperature and time is required to optimize the yields HTO and HDO in hydrogenolysis of THFDM over Ni/La-2. The water-assisted preparation method provides a new perspective for the preparation of La(OH)3 supported metal catalysts.
中文翻译:
水辅助制备 Ni/La(OH)3 催化剂,用于四氢呋喃-二乙醇高效催化 C-O 键加氢
由于 La(OH)3 很容易通过热处理脱水成 LaOOH,因此制备用于氢解反应的高效 Ni/La(OH)3 催化剂具有挑战性。在此,Ni/La(OH)3 (Ni/La-2) 催化剂是通过用汽化水在氢流中热还原 NiO/La(OH)3 制备的,而 La(OH)3 在没有水蒸气的情况下部分脱水成 LaOOH,得到 Ni/(La(OH)3 + LaOOH) (Ni/La-1)。Ni/La-2 在间歇式反应器中对四氢呋喃-二乙醇 (THFDM) 的 C-O 加氢反应和 在固定床反应器中具有高稳定性 (200 h) 的 1,2,6-己三醇 (HTO) 和 1,6-己二醇 (HDO) 的产率分别为 93% 和 3%,据我们所知,这是已报道的催化剂中最好的。与 Ni/La-1 相比,Ni/La-2 具有纯的 La(OH)3 作为载体,增强了 Ni 物质的分散性和丰富的 Niδ+-O-La 界面,从而在 THFDM 的 C-O 氢解中具有优异的催化性能。需要精细控制反应温度和时间,以优化 THFDM 在 Ni/La-2 上加氢分解时的 HTO 和 HDO 产率。水辅助制备方法为制备 La(OH)3 负载型金属催化剂提供了新的视角。
更新日期:2024-10-19
中文翻译:
水辅助制备 Ni/La(OH)3 催化剂,用于四氢呋喃-二乙醇高效催化 C-O 键加氢
由于 La(OH)3 很容易通过热处理脱水成 LaOOH,因此制备用于氢解反应的高效 Ni/La(OH)3 催化剂具有挑战性。在此,Ni/La(OH)3 (Ni/La-2) 催化剂是通过用汽化水在氢流中热还原 NiO/La(OH)3 制备的,而 La(OH)3 在没有水蒸气的情况下部分脱水成 LaOOH,得到 Ni/(La(OH)3 + LaOOH) (Ni/La-1)。Ni/La-2 在间歇式反应器中对四氢呋喃-二乙醇 (THFDM) 的 C-O 加氢反应和 在固定床反应器中具有高稳定性 (200 h) 的 1,2,6-己三醇 (HTO) 和 1,6-己二醇 (HDO) 的产率分别为 93% 和 3%,据我们所知,这是已报道的催化剂中最好的。与 Ni/La-1 相比,Ni/La-2 具有纯的 La(OH)3 作为载体,增强了 Ni 物质的分散性和丰富的 Niδ+-O-La 界面,从而在 THFDM 的 C-O 氢解中具有优异的催化性能。需要精细控制反应温度和时间,以优化 THFDM 在 Ni/La-2 上加氢分解时的 HTO 和 HDO 产率。水辅助制备方法为制备 La(OH)3 负载型金属催化剂提供了新的视角。