自還原鎳鎢雙金屬催化劑在纖維素氫解制低碳多元醇中的性能研究.pdf

1、生物質(zhì)是一種可再生的自然資源，來源廣泛，也是一種理想的可代替化石質(zhì)資源的新興資源，具有很好的開發(fā)前景。纖維素是生物質(zhì)資源的重要組成部分。纖維素主要由脫水D型葡萄糖通過β-1,4糖苷鍵鏈接而成，性質(zhì)穩(wěn)定，在一定條件下可定向轉(zhuǎn)化為燃料和小分子化學(xué)品。因而，其可控催化煉制過程一直是世界能源化工研究者關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
　　本畢業(yè)論文是關(guān)于自還原雙金屬催化劑催化氫解纖維素制低碳多元醇(C2~C3)的研究。低碳多元醇是塑料、醫(yī)藥、染料等行業(yè)的

2、原料，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。鎳鎢雙金屬催化劑具有雙功能，即能分別催化纖維素降解的兩個(gè)步驟，具有斷裂C-C、C-O鍵能力和加氫作用，能顯著提高纖維素轉(zhuǎn)化率和目標(biāo)產(chǎn)物收率，具有重要的開發(fā)意義。在纖維素催化氫解為低碳多元醇的研究中，我們將活性金屬組分Ni、W負(fù)載在已篩選好的分子篩載體上，以生物碳源為還原劑，直接制備了自還原雙金屬催化劑，并將該系列催化劑應(yīng)用于纖維素的水相氫解反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)通過BET、TG、XRD、SEM、TEM、XPS等表征手段，較

3、全面地確定了催化劑的生物碳源最佳含量和煅燒溫度、活性組分存在形式及其分布狀態(tài)等。實(shí)驗(yàn)在建立了低碳多元醇檢測方法的基礎(chǔ)上，考察了煅燒溫度、生物碳源含量、催化劑載體的種類、金屬配比等因素對催化結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)涉及的載體中， SBA-15和MOR作載體時(shí)，催化效果較優(yōu)；載體為3.0 g時(shí)，最佳生物碳源含量為3.0 g；以SBA-15為載體時(shí)，當(dāng)Ni、W含量分別為10％和15%時(shí)，纖維素轉(zhuǎn)化率為100%，低碳多元醇總收率為68.

4、04%，其中乙二醇收率為61.04%；以MOR為載體時(shí)，相同的Ni、W質(zhì)量比為2:3（10%Ni，15%W）時(shí)，纖維素轉(zhuǎn)化率為100%，低碳多元醇總收率為56.92%，其中乙二醇的收率為52.30%。將Ni、W金屬作為催化纖維素降解的活性組分，極大地提高了纖維素的轉(zhuǎn)化率和乙二醇的選擇性。
　　自還原雙金屬催化劑不需要額外的還原步驟直接應(yīng)用于纖維素氫解制低碳多元醇，并得到了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這有利于提高過程經(jīng)濟(jì)性和實(shí)驗(yàn)效率，對該領(lǐng)域催