负载型MoO3催化剂的制备与催化酯化性能研究

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本论文系统的研究了二氧化硅和γ-Al2O3为载体制备的负载型MoO3催化剂的制备、表征及乙酸与乙醇直接酯化反应性能。采用高比表面SiO2和γ-Al2O3为载体,以钼酸铵为钼源,采用等体积浸渍法制备了负载型MoO3/SiO2和MoO3/γ-Al2O3催化剂,通过XRD、BET、NH3-TPD等表征手段对催化剂的活性组分在载体上的分散情况、催化剂的比表面积和孔结构、N2吸附-脱附等温线、催化剂的酸性等进行了表征,并以乙酸和乙醇合成乙酸乙酯为模型反应,研究了催化剂的催化酯化性能。以等体积浸渍法制备了MoO3/SiO2催化剂,利用XRD、BET、NH3-TPD等手段对MoO3/SiO2催化剂进行了表征,结果表明:MoO3/SiO2的适宜的制备条件为负载量20wt%、焙烧温度为450℃、焙烧时间为4h,此时,醋酸的转化率为79.4%,乙酸乙酯的选择性为100%;适宜的乙酸乙酯合成反应条件为:反应温度98℃、酸醇摩尔比为1.4:1、反应时间为3h、催化剂用量为原料的1.9%。XRD分析表明,MoO3负载量为20wt%时接近理论计算出的MoO3在SiO2载体上的单层分散阀值,MoO3以无定型状态高度分散在载体上;孔结构分析表明,MoO3/SiO2催化剂是为多孔结构和较小的孔径范围;NH3-TPD分析表明,MoO3/SiO2催化剂存在弱酸活性中心。以等体积浸渍法制备了MoO3/γ-Al2O3催化剂,利用XRD、BET、NH3-TPD等手段对MoO3/γ-Al2O3催化剂进行了表征,结果表明:MoO3/γ-Al2O3的适宜制备条件为负载量25wt%、焙烧温度为500℃、焙烧时间为4h,此时,醋酸的转化率为79.5%,乙酸乙酯的选择性为100%;适宜的乙酸乙酯合成反应条件为反应温度98℃、酸醇摩尔比为1.4:1、反应时间为3h、催化剂用量为反应原料的2.4%。XRD分析表明,MoO3负载量为25wt%时在载体表面呈高度分散状态;孔结构分析表明,MoO3/γ-Al2O3催化剂具有单一孔结构,孔径分布在中孔范围;NH3-TPD分析表明,MoO3/Y-Al2O3催化剂存在弱酸活性中心。
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