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本文研究了对苯二甲酸(PTA)两步加氢制备1,4-环己烷二甲醇(CHDM)的反应,PTA苯骨架加氢制1,4-环己烷二甲酸(CHDA),选用5%的Ru/Al2O3和5%的Pd/C催化剂,两种催化剂都显示出了很好的活性和选择性,并有一定的稳定性。
CHDA羧基加氢是本文研究的重点,研制了负载型Ru-Sn催化剂,考察了反应工艺条件。研究内容包括载体筛选、催化剂中Sn/Ru原子配比、焙烧条件、Sn源以及还原温度等,并考察了催化剂的使用寿命。采用研制的Ru-Sn/Al2O3催化剂,CHDA在230℃和10Mpa下,反应5h,转化率接近100%,CHDM收率达到97.9%。
通过程序升温还原(TPR)、化学吸附以及X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对Ru-Sn/Al2O3催化剂进行了表征。TPR研究结果表明,活性组分Ru极易被还原成金属态,随着Sn含量增加,吸氢还原峰向高温漂移,表明Ru、Sn和载体间存在相互作用;化学吸附研究结果显示,CO吸附量随Sn/Ru比和还原温度的升高而降低,O2吸附量随二者的升高而增加,表明Sn含量过高时将富集于催化剂表面,而过高的还原温度也将造成活性组分Ru的烧结,因此存在最优的Sn/Ru比和还原温度。XPS测试结果表明,在还原态催化剂表面,Ru和Sn分别以Ru(0)和Sn(Ⅱ)的形式存在,二价Sn是羧基加氢反应的活性态。