1、胺類化合物是用途極為廣泛的化學中間體，有不少的有機胺是利用相應的腈加氫而得。乙腈是生產丙烯腈的副產物，隨著丙烯腈生產規(guī)模的日益擴大，將會有大量的乙睛有待進一步合理開發(fā)利用。乙睛催化加氫制備乙胺類化合物是一條很有潛力的技術路線，更是科學研究的一個好的模型反應。工業(yè)使用的Raney Ni催化劑催化效率不高，乙胺的選擇性太低(<40％)，且嚴重污染環(huán)境；然而，非晶態(tài)合金催化劑由于其長程無序而短程有序的特征，顯示了優(yōu)良的催化性能和抗中毒能力，而

2、且對環(huán)境污染相對較少。 本論文通過化學還原法制備了Co-B/SiO<,2>、Co-Fe-B/SiO<,2>、Co-B/Al<,2>O<,3>和Co-Fe-B/SiO<,2>-Al<,2>O<,3>等負載型非晶態(tài)合金催化劑，應用于氣相乙腈加氫反應，系統(tǒng)地考察了上述催化劑的催化性能，并與液相加氫進行了對比。在此基礎上，結合催化劑的系統(tǒng)表征和催化反應動力學研究，深入研究了非晶態(tài)合金的結構、表面電子態(tài)和催化性能之間的關系，探索了添加金屬

3、的促進作用；同時，研究了載體的性質對分散度以及催化性能的影響。此外，本論文在化學還原法的基礎上，發(fā)展了氨水絡合輔以超聲法和硫醇誘導自組裝法分別制備了均勻球形的Co-B非晶態(tài)合金催化劑和一維鏈狀的Co-B非晶態(tài)合金催化劑，并對它們的催化性能進行了研究，初步探討了它們的形成機理和構效關系。 一、催化劑制備(1)負載型Co-(Fe)-B/SiO<,2>(SiO<,2>-Al<,2>O<,3>)非晶態(tài)合金催化劑的制備：采用含金屬Co(F

4、e)離子的鹽溶液浸漬SiO<,2>(SiO<,2>-Al<,2>O<,3>)載體，滴加一定量的KBH<,4>溶液還原，得到Co-(Fe)-B/SiO<,2>(SiO<,2>-Al<,2>O<,3>)非晶態(tài)合金催化劑。 (2)均勻球形的Co-B非晶態(tài)合金材料的制備：將一定量的KBH<,4>溶液加入到CoCl<,2>和NH<,3>·H<,2>O的混合溶液中，采用超聲探頭進行超聲引發(fā)，得到均勻球形的Co-B非晶態(tài)合金材料。 (

5、3)一維鏈狀的Co-B非晶態(tài)合金材料的制備：將硫醇加入到COCl<,2>溶液中。滴加一定量的KBH<,4>溶液還原，得到一維鏈狀的Co-B非晶態(tài)合金材料。 二、催化性能評價(1)在固定床中和高壓釜中分別加入一定量上述制備的負載型非晶態(tài)合金催化劑，在給定的反應條件下進行乙腈催化加氫實驗。 (2)在高壓釜中加入一定量均勻球形的Co-B非晶態(tài)合金材料，在3.0 MPa和110℃下進行乙腈催化加氫。結果表明，非晶態(tài)合金材料在上述

6、反應中均顯示出優(yōu)良的催化性能。 三、催化性能與結構的關系的研究根據(jù)催化劑的系統(tǒng)表征，對下列問題進行了深入研究： (1)負載型非晶態(tài)合金具有優(yōu)良的催化活性，一方面歸因于其短程有序而長程無序的獨特非晶態(tài)結構、均勻分布和高度配位不飽和性的活性位，金屬和類金屬(B)之間的相互電子作用，導致金屬呈富電子態(tài)，而類金屬(B)為缺電子態(tài)；另一方面，歸因于金屬與載體的相互作用以及載體對非晶態(tài)合金顆粒的分散作用。修飾劑Fe對催化性能的促進作

7、用主要歸因于其對活性中心原子Co的分散作用和產生的電子效應。非晶態(tài)合金經高溫處理后發(fā)生晶化失活，主要歸因于非晶態(tài)結構轉化為晶態(tài)結構以及金屬-類金屬合金的分解，同時與催化劑粒子團聚，導致活性比表面積下降有關。 (2)氨水絡合輔以超聲制備的超細非晶態(tài)合金比對應的傳統(tǒng)化學還原法制備的催化劑顯示出更為優(yōu)良的催化活性，歸因于催化劑顆粒的均勻分布和活性比表面積的增大。同時，超聲波增強了金屬和類金屬(B)之間的相互電子作用，導致金屬更加富電子