H-Flow根据微反响加氢技能，将高纯氢气与接连活动的反响物在装有催化剂的微填充柱内混合并产生反响，结合全流程主动操控、在线实时检测、样品主动搜集功能让加氢反响从此变得安全、高效、节能。本仪器适用于试验室内加氢工艺开发及催化剂快速挑选，一起，高通量版可完成通风橱内加氢产品公斤级定制出产。

  整个加氢进程全流程操控，防止批次间差异。加氢进程强化，反响时间缩短至3min内。

  可完成条件挑选mg和g级产品制备及催化剂寿数点评，高通量版本可完成公斤级产品制备。

  本研讨选用简易组成道路，以低本钱Ni代替贵金属，加上石墨烯包裹结构与氮掺杂协同效果，处理了传统贵金属催化剂本钱高、非贵金属催化剂选择性差、稳定性缺乏的问题。催化剂具有磁性，别离收回快捷，且适配间歇与活动两种反响系统。

  研讨提醒了石墨烯包裹与氮掺杂的协同效果机理，丰厚了炔烃半加氢反响的催化理论，为非贵金属催化选择性加氢反响供给了新范式。此外，方针催化剂具有磁性，稳定性高、可循环运用，且适配活动反响器，可推进炔烃半加氢工艺的绿色晋级。

  资料最重要的包含羟基封端 PDMS，交联剂TEOS，催化剂DBTDL，溶剂正庚烷，支撑层聚砜（PSf）超滤膜。别离方针物包含染料（伊文思蓝、甲基橙等）和维生素 B12 。

  预交联 PDMS 涂覆液制备时，先将PDMS 溶于正庚烷，顺次参加TEOS（0.05~1 g）和 DBTDL（0.05 g），室温下继续拌和进行预交联。制备复合膜时，先将PSf 支撑膜经去离子水浸泡 24 h 并枯燥后，选用浸涂法在 PDMS 涂覆液中浸泡 60 s，室温下除掉溶剂 12 h，80℃烘箱固化 8 h，得到 PDMS/PSf 复合膜。

  在六联高压反响釜中间歇进行炔烃半加氢反响。向各反响釜参加炔烃底物、催化剂及溶剂，经氢气置换后升温加压反响；完毕后收回液体产品并经过GC-MS、¹H NMR定性剖析及GC内标法定量剖析。催化剂因具有磁性可吸附于拌和子上，经洗刷、冷冻枯燥后收回。循环稳定性测验在同一设备中进行，每次反响后收回并洗刷催化剂，经冷冻枯燥后直接用于下一轮反响。经过调查屡次循环后的活性与选择性改变，评价催化剂的稳定性。

  选用欧世盛H-Flow-10全主动加氢反响器作为活动反响器，先将 1.2 g Ni@N/C-1 催化剂吸附在 10 mm 磁性球上，然后装入反响管；氮气吹扫，甲醇清洗。在设定温度与氢气压力下，接连泵入0.08 mol/L苯乙炔甲醇溶液进行反响。搜集流出液并经过GC剖析产品。

  描摹与尺度：氮源类型对催化剂结构影响显着。以三聚氰胺为质料制备的Ni@N/C-1呈疏松多孔结构，Ni颗粒尺度均匀（均匀12.5 nm），且被约5层石墨烯包裹；以柠檬酸三铵为质料的Ni@N/C-4金属颗粒最小（均匀5.9 nm），分散性杰出；以尿素为质料的Ni@N/C-5结构细密，呈现颗粒聚会现象；以1,2-丙二胺为质料的Ni@N/C-6无显着碳包裹结构，但其比外表积最大（591.9 m²/g），孔径最小（3.24 nm）。

  物相与化学态：XRD测验证明Ni@N/C-1中存在Ni（111）（200）（220）晶面及石墨烯C（002）晶面，结晶度高；XPS剖析显现，催化剂中一起存在Ni⁰（活性中心）与Ni²⁺（氧化产品），N以吡啶氮、吡咯氮、石墨氮三种方式存在。Ni@N/C-1的氮含量最高（2.93%），氮与Ni之间的强相互效果显着提升了Ni的电子密度，使其高于文献报导的参比催化剂。

  外表性质：Ni@N/C系列催化剂均为介孔结构，BET比外表积在200.7-591.9 m²/g之间。其间以柠檬酸三铵为氮源的Ni@N/C-4，虽Ni负载量（32.1%）高于Ni@N/C-1（25.0%），但因颗粒更小、分散性更好，其比外表积（435.4 m²/g）更具优势。

  活性与选择性：Ni@N/C-1 的催化功能最优，在优化条件（80℃、20 bar H₂、7 小时）下，苯乙炔转化率达 92%，方针烯烃选择性为 87%；调整反响条件（70℃、10 bar H₂、8 小时）后，转化率与选择性均提升至 99%；该催化剂对含吸电子 / 给电子替代基的芳香炔烃均有杰出适用性，即使是含烯烃、酮等灵敏官能团的底物，也能完成高选择性转化。

  稳定性：经过 5 次循环运用后，Ni@N/C-1 的转化率与选择性无显着下降；在活动反响器中接连运行时，仍坚持杰出的催化功能，且因具有磁性，易于收回。

  比照优势：相较于商用 Pd/C、Rh/C 催化剂（易导致过度加氢）、Lindlar 催化剂（反响时间长达 30 小时）及其他 Ni 基催化剂（转化率较低），Ni@N/C-1 兼具高活性、高选择性、低本钱及易收回的归纳优势。

  经过简易办法组成了一种薄层氮掺杂石墨烯包裹的镍基催化剂。氮源对催化剂的物理性质以及载体与活性金属物种之间的相互效果具有十分显着影响，从而影响 Ni@N/C 催化剂对芳香族炔烃半加氢反响的催化活性和选择性。

  优化后的 Ni@N/C 催化剂在温文反响条件下对苯乙炔半加氢反响表现出优异的催化活性和选择性。10 余种芳香族炔烃底物均能在该催化剂效果下转化为相应的烯烃产品，且具有十分杰出至优异的催化活性和选择性。

  石墨烯包裹的 Ni@N/C 催化剂稳定性杰出，有望运用于工业活动反响器中组成乙烯。

  Fig.4 氮掺杂石墨烯包裹镍催化剂催化苯乙炔半加氢的条件优化及与其他催化剂的比照