海藻酸銨輔助制備球形氧化鋁載體及其在異丁烷脫氫中的性能研究.pdf

1、本文利用海藻酸銨輔助溶膠-凝膠法制備了三種氧化鋁載體，滴制成型氧化鋁載體（1~2mm）、滴制乳液模板擴(kuò)孔的氧化鋁載體（1~2mm）以及結(jié)合擠出成型法制備的氧化鋁載體（3~5mm），并分別負(fù)載Pt、Sn、La等活性組分或助劑，制備了Pt基氧化鋁催化劑，研究了凝膠離子種類、凝膠離子含量、La的負(fù)載量、擴(kuò)孔劑添加量、凝膠時(shí)間與酸處理時(shí)間等制備條件對(duì)催化劑催化性能、孔結(jié)構(gòu)、表面酸性、負(fù)載金屬粒子價(jià)態(tài)、催化劑積碳等的影響。主要研究結(jié)果如下：

2、>　?。?）在滴制成型過(guò)程中，在Ca(NO3)2中凝膠10s時(shí)，催化劑中Ca的殘留量為0.89wt％，相比較長(zhǎng)凝膠時(shí)間制備的催化劑，此催化劑的活性和穩(wěn)定性最好；適量La的負(fù)載，能夠提高催化劑的活性、穩(wěn)定性、減弱催化劑表面的酸性、增大催化劑的比表面積，以及減小催化反應(yīng)的積碳量，最佳La的負(fù)載量為1.1wt%。
　?。?）在滴制成型中結(jié)合乳液模板擴(kuò)孔法制備出氧化鋁載體，負(fù)載 Pt、Sn、La金屬元素之后，獲得了比表面積為250~295

3、m2/g，孔容為0.5~1.0cm3/g，平均孔徑8~13nm與壓碎強(qiáng)度＞20N/粒的擴(kuò)孔催化劑；隨擴(kuò)孔劑添加量提高，擴(kuò)孔效果越好，但破碎強(qiáng)度有所減少；擴(kuò)孔劑的添加，使催化劑表面弱酸位點(diǎn)數(shù)量增多，強(qiáng)酸性位點(diǎn)數(shù)量減少；較大的比表面積與孔徑可促進(jìn)PtOx還原和Pt粒子的在氧化鋁上的分散，但幾乎沒(méi)有改變Sn的化學(xué)價(jià)態(tài)；催化異丁烷脫氫反應(yīng)的活性隨比表面積與孔徑的提高而增加，同時(shí)催化劑積碳量減少。
　?。?）結(jié)合擠出成型法制備出比表面積為2

4、80~310m2/g，孔容為0.5~1.5cm3/g，平均孔徑7~18nm與壓碎強(qiáng)度＞35N/粒的球形氧化鋁載體。在Ca(NO3)2、Zn(NO3)2溶液中凝膠的球形氧化鋁以及直接酸處理樣品相比在Al(NO3)3溶液中凝膠樣品，比表面積及孔容、孔徑相對(duì)較大，但強(qiáng)度相對(duì)較低；所制備的相應(yīng) Pt基氧化鋁催化劑中，以直接酸處理過(guò)程制備載氧化鋁為載體制備的Pt基催化劑，其異丁烷轉(zhuǎn)化率與異丁烯收率都相對(duì)較高，在反應(yīng)220min，分別為58%與49