金屬負載的SBA-15分子篩上苯乙酮催化加氫反應(yīng)的研究.pdf

1、苯乙酮為C4烴的有效利用等多個生產(chǎn)工藝過程的副產(chǎn)物，苯乙酮的產(chǎn)生大大降低了原料的利用率，降低了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟價值。1-苯乙醇是芳香醇中具有代表性的化合物，是一種重要的香料和精細化工中間體。從苯乙酮出發(fā)加氫制備1-苯乙醇因最符合原子經(jīng)濟性而極具經(jīng)濟價值和社會意義。
　　 SBA-15是一種具有大比表面積、長程有序孔道結(jié)構(gòu)、高水熱穩(wěn)定性的新型介孔分子篩。本文以SBA-15為載體，采用旋蒸法制備了單金屬負載SBA-15催化劑以及雙金屬

2、負載SBA-15催化劑。在T=100℃，P=2.5MPa，LHSV=2.5h-1的反應(yīng)條件下，考察了不同催化劑對苯乙酮加氫反應(yīng)的催化性能。并通過X射線衍射、氮氣吸附-脫附、H2程序升溫還原、高分辨透射電鏡等多種表征手段，對催化劑的結(jié)構(gòu)特征進行了初步研究。金屬負載對SBA-15結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生明顯影響，但負載后樣品的比表面積、孔容有不同程度的降低。
　　 10wt％負載量的Mn、Co、Ni、Cu和Sr單金屬負載SBA-15催化劑中，Ni

3、/SBA-15具有最高的苯乙酮轉(zhuǎn)化率，Co/SBA-15表現(xiàn)出了最優(yōu)的穩(wěn)定性，活性順序如下:Ni/SBA-15＞＞Co/SBA-15＞Sr/SBA-15≈Cu/SBA-15＞Mn/SBA-15。同時考察了Ni負載量對催化性能的影響，適量的Ni將有利于苯乙酮催化加氫反應(yīng)的發(fā)生以及目標產(chǎn)物的獲得，實驗范圍內(nèi)，15％Ni/SBA-15對該反應(yīng)的苯乙酮轉(zhuǎn)化率達到88.91％，1-苯乙醇選擇性達到82.69％，1-苯乙醇的產(chǎn)率達到73.51％，達

4、到了最優(yōu)。
　　 過渡金屬(Cu、Co)、堿土金屬(Mg、Ca、Sr)、稀土金屬(La、Ce)添加的10％Ni/SBA-15雙金屬負載催化劑中，以苯乙酮轉(zhuǎn)化率為標準，催化劑的活性順序如下:10％Ni-5％Co/SBA-15＞10％Ni-5％Sr/SBA-15＞10％Ni-5％Ca/SBA-15＞10％Ni-5％La/SBA-15＞10％Ni-5％Mg/SBA-15＞10％Ni-5％Ce/SBA-15＞10％Ni-5％Cu/SBA

5、-15。過渡金屬Co的添加對Ni/SBA-15催化性能的改善最為明顯，適量的助劑Co的引入提高了苯乙酮加氫反應(yīng)中的苯乙酮轉(zhuǎn)化率和1-苯乙醇產(chǎn)率。隨著助劑Co負載量的增加，苯乙酮轉(zhuǎn)化率先升高再降低，1-苯乙醇選擇性隨之降低，而乙苯選擇性隨之上升。10％Ni-5％Co/SBA-15催化劑具有最佳的苯乙酮轉(zhuǎn)化率和1-苯乙醇產(chǎn)率。對于添加堿土金屬的雙金屬負載催化劑，隨著堿土金屬元素周期數(shù)的增加，苯乙酮轉(zhuǎn)化率和1-苯乙醇選擇性明顯升高。稀土金屬的