Promoted catalytic vapor phase transfer hydrogenation of levulinic acid to γ‐valerolactone by coordinated size effect and acid property of bimetallic Ni/ CeO 2 catalyst

催化作用 双金属片 乙酰丙酸 甲酸 无机化学 化学 焦炭 煅烧 粒径 化学工程 有机化学 物理化学 工程类
作者
Chen Liu,Baofang Liang,Fangli Jing,Shi‐Zhong Luo
出处
期刊:International Journal of Energy Research [Wiley]
卷期号:46 (15): 23682-23697 被引量:5
标识
DOI:10.1002/er.8666
摘要

A series of Ni/CeO2 catalysts with different Ni loadings was prepared by the impregnation method, and characterized by XRD, N2 adsorption/desorption isotherms, H2-TPR, H2-TPD, NH3-TPD, Pyridine probed FT-IR, TEM, XPS, EPR, and TG to study the crystalline phase, porosity, redox, dispersion of metal species, acid property, chemical state of surface and coke. The addition of Ni decreased efficiently the apparent activation energy by more than 14%. The correlation analysis revealed that the loading of NiO had profound influences on particle size and acidity which need to be well coordinated to get good catalytic performance. In the hydrogenation of levulinic acid using formic acid as the hydrogen source, the 5Ni/CeO2 catalyst with moderate Ni particle size of 6.9 nm and appropriate acidic strength distribution (Strong/Weak = ca. 2.8) demonstrated superior catalytic performance with a levulinic acid conversion of 73% and a γ-valerolactone selectivity of 90%. The 5Ni/CeO2 among the bimetallic catalysts showed the best coke resistance (0.32 gC/gcat.) despite the fact that coke deposition was still inevitable during the reaction.
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