1,4-丁二醇氣相脫氫制γ-丁內酯反應催化劑的研究.pdf

1、γ-丁內酯是一種重要的精細有機化工原料、藥物合成中間體和優(yōu)良的溶劑，其工業(yè)需求量很大。目前工業(yè)上生產γ-丁內酯最常用的工藝是1，4-丁二醇氣相脫氫法，該工藝的關鍵是性能優(yōu)良的催化劑。然而，目前工業(yè)上最常用的Cu系催化劑還存在γ-丁內酯產率低、Cr污染等問題，因此，探索催化劑的組成及結構性質等因素對催化劑性能的影響，對于開發(fā)能更優(yōu)良的催化劑、改善γ-丁內酯生產的工藝條件、提高其產率具有非常重要的理論和現實意義。
　　 首先，本論文

2、采用共沉淀法制備了Cu/ZnO/Al2O3催化劑，同時制備了Cu/Al2O3、ZnO/Al2O3催化劑以作對比，研究了助劑Zn對催化劑的1，4-丁二醇脫氫活性的影響，實驗結果表明，加入一定量的助劑Zn能增大催化劑的比表面積和Cu的分散性，從而抑制1，4-丁二醇脫水，提高催化劑的γ-丁內酯選擇性。對不同Cu/Zn摩爾比的Cu/ZnO/Al2O3催化劑進行BET、XRD、TEM等測試，結果顯示，Cu/Zn摩爾比對催化劑的比表面積、Cu的分散

3、性有顯著影響，表明Cu和Zn能相互作用構成活性單元，從而影響催化劑的性能。隨著Cu/Zn摩爾比的增加，催化劑的比表面積、Cu的分散性呈現先增加后減小的趨勢，且γ-丁內酯選擇性也呈現同樣的趨勢，表明催化劑的比表面積大且Cu分散性好則有利于提高催化劑的性能，當Al2O3摩爾含量為20％，Cu/Zn摩爾比為1時，催化劑的比表面積最大、Cu的分散性最好，催化劑的性能也最佳。
　　 然后，本論文以高比表面的納米TiO2為載體通過沉積沉淀法

4、制備了一種Cu-Cr/TiO2催化劑，先研究了助劑Cr對催化劑的1，4-丁二醇脫氫活性的影響，并對催化劑進行了穩(wěn)定性測試，實驗結果表明，連續(xù)反應48小時，1，4-丁二醇轉化率保持在99%以上，γ-丁內酯選擇性保持在97%以上，說明Cu-Cr/TiO2催化劑具有較高的1，4-丁二醇脫氫活性和很好的穩(wěn)定性。XRD測試表明助劑Cr能與Cu形成CuCr2O4固溶體，因此提高了Cu的分散性，從而提高了催化劑的穩(wěn)定性和γ-丁內酯選擇性。接著對不同C