Ag-SBA-15催化剂的制备及其在DMO加氢制MG中的应用

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乙醇酸甲酯(MG)是化工生产过程中一种重要的中间体,其水解产物乙醇酸可用于生产聚乙醇酸(PGA),聚乙醇酸可进一步用于制作医用材料和可降解塑料。本论文的工作主要是以介孔分子筛SBA-15为载体制备用于草酸二甲酯(DMO)加氢制乙醇酸甲酯的Ag基催化剂并初步研究影响Ag-SBA-15催化剂的构效关系的因素,具体内容如下所述:(1)本工作参照在前期工作基础上,制备出了具有规整结构的SBA-15,并考察了Ag的负载量对Ag/SBA-15催化剂性能的影响。研究表明,10wt%的Ag/SBA-15催化剂在草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯的反应中表现最好。(2)考察了Ag盐前驱体、浸渍液的pH值对浸渍法制备的Ag-SBA-15催化剂的表面结构、表面Ag物种的形成与分散的影响,并考察不同Ag盐前驱体的催化加氢性能,初步研究了影响Ag-SBA-15催化剂的构效关系的因素。本工作认为,浸渍液的pH值和Ag盐前驱体会影响表面Ag物种的生成与分散,从而影响了Ag-SBA-15催化剂的催化加氢性能。当Ag盐前驱体与载体SBA-15孔道内的硅羟基作用较强时,有利于提高表面Ag物种分散度,抑制Ag物种的团聚,从而增强Ag-SBA-15催化剂的催化加氢性能。(3)进一步研究不同温度下预热处理的Ag-NH3/SBA-15催化剂的加氢性能的研究。研究表明,预热处理温度对表面Ag物种生成与分散有明显的影响,适当的预热处理温度不仅可以去除催化剂体系内的水分,还有利于增强Ag物种与SBA-15的硅羟基作用,提高表面Ag物种的分散,抑制还原过程中Ag物种的团聚,从而增强了催化剂的催化加氢性能,使之在较低的温度下就能进行较高程度的DMO加氢,得到高收率的MG。研究发现[Ag(NH3)2]+为前驱体,浸渍液的pH值为9.3,在623 K时进行预热处理得到的Ag-NH3/SBA-15催化剂性能最佳,其在483 K的反应温度下DMO转化率达97.9%,收率达到94.9%,达到当前报道的较优水平。
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