论文部分内容阅读
本文利用海藻酸铵辅助溶胶-凝胶法制备了三种氧化铝载体,滴制成型氧化铝载体(1~2mm)、滴制乳液模板扩孔的氧化铝载体(1~2mm)以及结合挤出成型法制备的氧化铝载体(3~5mm),并分别负载Pt、Sn、La等活性组分或助剂,制备了Pt基氧化铝催化剂,研究了凝胶离子种类、凝胶离子含量、La的负载量、扩孔剂添加量、凝胶时间与酸处理时间等制备条件对催化剂催化性能、孔结构、表面酸性、负载金属粒子价态、催化剂积碳等的影响。主要研究结果如下:(1)在滴制成型过程中,在Ca(NO3)2中凝胶10s时,催化剂中Ca的残留量为0.89wt%,相比较长凝胶时间制备的催化剂,此催化剂的活性和稳定性最好;适量La的负载,能够提高催化剂的活性、稳定性、减弱催化剂表面的酸性、增大催化剂的比表面积,以及减小催化反应的积碳量,最佳La的负载量为1.1wt%。(2)在滴制成型中结合乳液模板扩孔法制备出氧化铝载体,负载Pt、Sn、La金属元素之后,获得了比表面积为250~295m2/g,孔容为0.5~1.0cm3/g,平均孔径8~13nm与压碎强度>20N/粒的扩孔催化剂;随扩孔剂添加量提高,扩孔效果越好,但破碎强度有所减少;扩孔剂的添加,使催化剂表面弱酸位点数量增多,强酸性位点数量减少;较大的比表面积与孔径可促进PtOx还原和Pt粒子的在氧化铝上的分散,但几乎没有改变Sn的化学价态;催化异丁烷脱氢反应的活性随比表面积与孔径的提高而增加,同时催化剂积碳量减少。(3)结合挤出成型法制备出比表面积为280~310m2/g,孔容为0.5~1.5cm3/g,平均孔径7~18nm与压碎强度>35N/粒的球形氧化铝载体。在Ca(NO3)2、Zn(NO3)2溶液中凝胶的球形氧化铝以及直接酸处理样品相比在Al(NO3)3溶液中凝胶样品,比表面积及孔容、孔径相对较大,但强度相对较低;所制备的相应Pt基氧化铝催化剂中,以直接酸处理过程制备载氧化铝为载体制备的Pt基催化剂,其异丁烷转化率与异丁烯收率都相对较高,在反应220min,分别为58%与49.5%。