層狀前體法制備高分散CuZnTi催化劑及其順酐加氫反應(yīng)性能研究.pdf

1、負(fù)載型金屬催化劑廣泛應(yīng)用于加氫、脫氫及重整等催化反應(yīng)中,是石油煉制及石油化工過程中最重要的一類催化劑。該類催化劑具有高的催化活性、選擇性和穩(wěn)定性,而且再生方便、便于重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文首次制備了碳酸根插層CuZnTi水滑石(CuZnTi-LDH-CO3),并以此為前體得到了系列負(fù)載型高分散CuZnTi催化劑,采用XRD、ICP、FT-IR、SEM/EDS、TEM/HRTEM、BET、H2-TPR/TPD和XPS等方法研究

2、了催化劑的晶體結(jié)構(gòu)、組成、分散度和催化活性位的本質(zhì)。將該催化劑應(yīng)用于順酐液相加氫反應(yīng),詳細(xì)研究了催化劑的催化性能及其與催化劑結(jié)構(gòu)的本質(zhì)關(guān)系。本文的主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 分別采用恒定pH值共沉淀法(C)和尿素法(U)首次制得了不同Cu含量(摩爾比Cu/Zn/Ti=0.5/2/1-3/2/1)的CuZnTi-LDH-CO3(CLDH和ULDH)。隨著Cu含量的增加(10.0 wt％-43.8wt％),所得催化劑前體LDH的晶

3、型結(jié)構(gòu)更為規(guī)整,且系列CLDH的層片狀粒子的平均尺寸(200 nm)明顯小于系列ULDH尿素法所得粒子(500-1000 nm),而其中Cu含量較高的U3LDH顯示晶相組成為Cu(OH)2。將系列前體經(jīng)適度焙燒得到系列CuZnTi催化劑。C催化劑均為無定形TiO2摻雜的CuO-ZnO均勻復(fù)合氧化物,而U催化劑則為TiO2、CuO和ZnO的三相復(fù)合氧化物。C催化劑(C0.5-C2)為尺寸20-25nm的部分團(tuán)聚的球形粒子,H2活化后催化劑

4、晶粒間空隙略有增大,分布趨于均勻;U催化劑U1和U2則繼承了前體的特征,為25-30 nm晶粒規(guī)則聚集的大層片粒子(500-1000 nm),H2活化后層片略有坍塌。然而,U3則呈現(xiàn)為無序分布的球形、棒狀及片狀粒子,H2活化后粒子團(tuán)聚程度加劇。
　　 將所得催化劑應(yīng)用于順酐液相加氫至γ-丁內(nèi)酯反應(yīng),考察了不同反應(yīng)條件對(duì)其活性和選擇性的影響。在優(yōu)化反應(yīng)條件下(H2壓力2.0Mpa,溫度200℃,時(shí)間2 h),C2催化劑的活性最好,