含氟新材料研究所最新研究进展入选Catalysis Science & Technology封面文章
近日,英国皇家化学学会旗下Catalysis Science & Technology期刊以封面文章的形式在线发表了我所关于HCl催化氧化研发领域的最新成果“Insight into the effects of calcination temperature on the structure-performance of RuO2/TiO2 in the Deacon process”。该工作是浙师大与巨化集团有限公司的合作成果,硕士生李思瑶为第一作者,卢信清博士为通讯作者,浙江师范大学为第一署名单位。
TiO2负载的Ru基催化剂在HCl催化氧化制Cl2反应中表现出低温高活性,被应用于氟化工、聚酯等涉氯行业,实现了Cl资源的循环利用。为了提高活性组分与载体之间的作用力,焙烧是负载型催化剂制备过程中不可缺少的一个环节,且焙烧温度往往要高于催化剂使用温度。然而,对于应用于HCl催化氧化制Cl2的Ru基催化剂而言,其最佳焙烧温度反而低于催化剂使用温度,但学术界对这一反常现象一直没有明确的解释。
鉴于此,本研究工作利用量热-质谱联用、拉曼光谱、透射电子显微等先进技术手段,首次阐明了焙烧温度对Ru基催化剂的结构和催化性能的影响。研究结果表明:(1)Ru基催化剂的焙烧温度与催化性能呈现火山型的关系;(2)在最优的焙烧温度(250℃)下,在TiO2载体上能够形成最多的表面RuO2活性物种,从而在HCl催化氧化制Cl2反应中表现出最佳的催化性能。
近几年,我所围绕卤素化学开展了基础研究和应用技术开发,其中HCl催化氧化制Cl2得到了浙江省重点研发计划项目和巨化集团有限公司的资助,已申请多项发明专利,并在ACS Catalysis、Catalysis Science & Technology等催化领域主流学术期刊上发表多篇研究论文,研发成果已在巨化集团有限公司中试成功。
文章链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/CY/D2CY00812B