負載型非晶態(tài)Ni-B及Ni-B-Mo合金催化劑催化糠醛液相加氫制糠醇的研究.pdf

1、本文以糠醛液相加氫制糠醇為探針反應考察了不同載體和Mo對非晶態(tài)Ni-B合金催化性能的影響。采用等離子發(fā)射光譜測定(ICP)、差示掃描量熱法(DSC)、透射電鏡(TEM)、程序升溫還原(TPR)和程序升溫脫附(TPD)等技術分別研究了改性前后負載型非晶態(tài)Ni-B合金的負載量和組成、熱穩(wěn)定性、粒子大小和形態(tài)、還原性能以及吸附性能等性質。用N2吸附法測定催化劑及載體的比表面和孔徑。 研究結果表明，對于Ni-B/γ-Al2O3及Ni-B

2、/TiO2-Al2O3催化劑來說，理論負載量為Ni質量相比載體30％的催化劑的催化性能最佳；在353K至433K反應溫度下最佳的反應時間為6h。Sol-gel法及浸漬法分別制備的復合載體的最佳配比為TiO2∶Al2O3=1∶1(質量比)。Mo的添加能顯著提高催化劑的活性，同時也能增大其對糠醇的選擇性。對Ni-B/γ-Al2O3而言，在Mo的含量為1.25％-2.5％的范圍內，糠醛轉化率、糠醇選擇性均達到了100％；以Sol-gel法制備

3、復合載體的Ni-B催化劑，當添加Mo的含量為1.25％時，糠醛轉化率、糠醇選擇性都達到了100％；以浸漬法制備復合載體的Ni-B催化劑，當添加Mo的含量為0.675％～1.25％時，糠醛轉化率、糠醇選擇性都達到了100％。 DSC結果表明，Mo能提高Ni-B/γ-Al2O3及Ni-B/TiO2-Al2O3催化劑的熱穩(wěn)定性。ICP、TPR以及TPD的結果表明，Mo的添加使得合金負載量增加，合金中的B含量降低；負載型非晶態(tài)合金催化劑

4、表面氧化態(tài)的Ni物種容易被還原以及出現(xiàn)了新的加氫活性中心；同時減弱了氫的吸附強度，增加了催化劑表面上的化學吸附中心數(shù)，從而提高了催化劑的活性。 Mo的添加改變了Ni-B/TiO2-Al2O3催化劑的孔結構，催化劑的平均孔徑及總孔容均增大，使目的產物糠醇在催化劑上易于擴散出來，同時TPD結果表明催化劑對糠醇的吸附強度隨著Mo的添加而減弱；這些影響均能防止糠醇深度加氫反應的發(fā)生，因而提高了催化劑的選擇性。 對于糠醛加氫制糠醇

5、反應來講，不同載體的催化劑所表現(xiàn)的催化活性及對糠醇的選擇性的大小順序如下：浸漬法制備復合載體的Ni-B/TiO2-Al2O3＞溶膠凝膠法制備復合載體的Ni-B/TiO2-Al2O3＞Ni-B/γ-Al2O3。采用溶膠凝膠法和浸漬法將TiO2負載于γ-Al2O3的表面，能改變γ-Al2O3表面的性質，提高了催化劑的熱穩(wěn)定性，加強了Ni-B與載體間的相互作用；同時ICP結果表明在相同的制備條件下復合載體負載的催化劑中Ni含量高于單一載體負載