3 结果与讨论

3.1催化剂表征结果

本文采用钌含量为3%的单层活性炭泡沫(A800)作为催化剂(ICP-OES法测定)。TEM和SEM表征结果表明，碳泡沫表面既含有小直径10nm左右的钌簇，也含有较大直径的钌簇（图2）。

图2SEM图：a新制备的Ru/CF催化剂，b用旋转床反应器15次循环使用的废Ru/CF催化剂，c未使用旋转床反应器的废Ru-/F催化剂，d新制备的Ru/CF催化剂TEM图。

钌3d5/2结合能通过XPS表征，所有催化剂都在280.2-282.3eV范围内，这可能是由于钌在碳泡沫表面的缘故（图3）， 金属钌结合能峰值280.2eV。该值与之前报道的值一致，Ru0的结合能值在279.96 ~ 280.3 eV之间。同理，两个峰值为280.9和282.3eV分别是RuO2和RuO3，这两种钌的金属氧化物可由单质钌在空气中氧化得到。

图3 XPS结果:a新制备的Ru/CF催化剂，b使用旋转床反应器回收15次的废Ru/CF催化剂，c未使用旋转床反应器的废Ru/CF催化剂。

BET测量结果表明，在金属修饰过程中，碳泡沫的比表面积发生了变化。由于部分空隙被钌簇填充，另外水被强烈吸附在泡沫的空隙里碳泡沫300m²g^-1的表面积减少到81m²g^-1。当相似的新制备的催化剂在更高的温度处理更长的时间后（200℃, 4h），表面积将会增加到81m²g^-1，原始处理条件为120℃, 2h，这从另一方面证明了新制备的催化剂泡沫空隙中残留有水分。15个循环后，用过的Ru/CF催化剂表面积减少到30m²g^-1（表1）。从图2a, b中可以看出，用过的催化剂包含的钌簇更大，这是因为金属聚集。在一篇研究石墨碳上Pt的烧结机制的文章中，Kinoshita和他的团队指出，贵金属粒子可以在100-200℃液相环境中团聚成更大的颗粒。而且另一篇报道中指出，贵金属在H2氛围中比在N2氛围中烧结更明显，因此在氢化条件下，钌颗粒也有可能发生团聚。另外，污垢如孔隙内的重副产品的累积也会导致孔隙堵塞，进一步导致表面积缩小。

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利用Spinchem旋转床反应器中的钌修饰碳泡沫催化剂实现D -木糖的催化加氢