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钴簇-稀土有机配体桥联配合物的定向设计合成及催化性能

钴簇-稀土有机配体桥联配合物的定向设计合成及催化性能
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  • 批准号:20661001
  • 批准年度: 2006年
  • 学科分类:动物形态学(C040204) |
  • 项目负责人:张子慧
  • 负责人职称:暂无数据
  • 依托单位:内蒙古大学
  • 资助金额:0万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2007年01月01日 至 2009年12月31日
  • 中文关键词: 配体;桥联;配合物;定向;催化
  • 英文关键词:cluster;rare earth;bridging complex;catalyst;FT synthesis

项目摘要

中文摘要

设计合成了16个结构新颖的钴簇-稀土桥联配合物,对其中7个进行了单晶结构测试。化合物中钴簇的钴原子是零氧化态,是FT反应催化剂的活性组分,而稀土为三价态,是FT反应催化剂的助剂组分。稀土与钴簇的连接方式、距离均不相同,这为精确控制催化剂结构、从分子水平上阐明助剂与活性主分间的相互作用提供了可能。以这些化合物为前驱体,制备了系列催化剂,考察了其FT合成油反应的催化活性及结构与性能关系。结果表明,以配合物前驱体方式把助剂和活性组分同时引入到催化剂中,保证了助剂和活性组分间的均匀分布,为助剂效应的有效发挥提供了有力条件。配合物前驱体中稀土种类、稀土与钴簇的比例、稀土与钴簇的距离及空间分布均影响催化剂活性。含Eu、Ce、Ti助剂的催化剂比单独的钴基催化剂具有更优异的催化性能;钴与稀土的原子比为6/1左右时催化性能较好;催化剂的活性随稀土助剂与活性钴原子间的距离增大而下降;稀土与钴簇形成开放式结构更有利于催化活性的提高。通过选择合适的载体,价格便宜的稀土铈可取代昂贵的过渡金属钌作为助催化剂。稀土氧化物作为FT合成油反应催化剂助剂可提高反应产物中C5+选择性,综合考虑,氧化铈是比较理想的稀土助剂。

英文摘要

Sixteen bridged complexes consisting of cobalt clusters and rare earths were synthesized, of which seven were structurally characterized by single x-ray diffraction. The oxidation state of cobalt in the compounds is zero, which is the active composition of the catalyst for F-T synthesis, while the oxidation state of rare earth is trivalent, which is the catalyst promoter for F-T synthesis. The linkage mode and distance between cluster and rare earth are different for the compounds, providing a possible way for precisely controlling the structure of the catalyst and elucidating the interaction mechanism between active composition and promoter of the catalyst on molecular level. A series of cobalt based catalysts for F-T synthesis were prepared by using the synthesized bridged complexes as precursors, and the catalytic activities as well as the relationship between structure and property of the catalysts were explored. The results suggest that introducing the promoter and active composition into the catalysts by the precursor way made the active composition and promoter distribute uniformly on the support, which makes the promoter effect more effective. The type of rare earth element, the ratio of cobalt cluster to rare earth, the distance and geometric configuration between cobalt clusters and rare earths in the bridged compounds influenced the activity of the catalyst. The cobalt based catalysts containing Eu, Ce and Ti promoter exhibited more excellent catalytic activity than the cobalt based catalyst without promoter; the ratio of cobalt atom to rare earth atom being 6/1 in the catalysts provided better catalytic activity; activity of the catalysts decreased with increase of the distance between cobalt and rare earth atom; open type structure of the precursor compound favored the catalytic activity. The cheaper cerium promoter could substitute for the ruthenium promoter by choosing suitable support. Rare earth oxide as the catalyst promoter for F-T synthesis could enhance the C5+ selectivity in the product, and cerium oxide is the best promoter.

结题摘要

设计合成了16个结构新颖的钴簇-稀土桥联配合物,对其中7个进行了单晶结构测试。化合物中钴簇的钴原子是零氧化态,是FT反应催化剂的活性组分,而稀土为三价态,是FT反应催化剂的助剂组分。稀土与钴簇的连接方式、距离均不相同,这为精确控制催化剂结构、从分子水平上阐明助剂与活性主分间的相互作用提供了可能。以这些化合物为前驱体,制备了系列催化剂,考察了其FT合成油反应的催化活性及结构与性能关系。结果表明,以配合物前驱体方式把助剂和活性组分同时引入到催化剂中,保证了助剂和活性组分间的均匀分布,为助剂效应的有效发挥提供了有力条件。配合物前驱体中稀土种类、稀土与钴簇的比例、稀土与钴簇的距离及空间分布均影响催化剂活性。含Eu、Ce、Ti助剂的催化剂比单独的钴基催化剂具有更优异的催化性能;钴与稀土的原子比为6/1左右时催化性能较好;催化剂的活性随稀土助剂与活性钴原子间的距离增大而下降;稀土与钴簇形成开放式结构更有利于催化活性的提高。通过选择合适的载体,价格便宜的稀土铈可取代昂贵的过渡金属钌作为助催化剂。稀土氧化物作为FT合成油反应催化剂助剂可提高反应产物中C5+选择性,综合考虑,氧化铈是比较理想的稀土助剂。

评估说明

    国家自然科学基金项目“钴簇-稀土有机配体桥联配合物的定向设计合成及催化性能”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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