草酸二乙酯加氢Cu/SiO2催化剂的研究

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乙二醇(EG)是重要的化工基础有机原料,目前世界上EG的生产方法主要以乙烯作为原料,对石油依赖程度高,能源消耗严重。因此,开发合成路线科学、资源利用合理的EG生产路线十分必要。煤制EG被认为是非常有前景的EG生产路线。然而,该路线目前的发展瓶颈在于研制高性能的草酸酯加氢催化剂,因此,开展加氢催化剂的研究与优化工作具有非常重要的意义。本文对草酸二乙酯(DEO)加氢制EG的Cu基催化剂的改进进行了研究。在催化剂制备过程中加入了醇,考察了乙醇作为溶剂和洗涤剂的含量,同时也对不同醇溶液作为洗涤剂对催化剂制备过程的影响进行了比较。利用乙醇溶液作为硝酸铜溶剂,有利于提高催化剂的活性;乙醇浓度在10%~20%之间,催化剂活性有所提高。同时,通过对甲醇、乙醇、异丙醇作为洗涤剂的考察发现,不同的洗涤剂对催化剂的影响主要表现在对双孔结构的影响。40%乙醇溶液洗涤的催化剂活性和稳定性最好,DEO转化率接近100%,EG选择性达到90%。而甲醇洗涤的催化剂表现出较高的乙醇酸乙酯(MPEG)选择性,也为调变催化剂找到了简单快速的方法。此外,对过渡金属La、Ce、Zr、Mo作为Cu基催化剂助剂的性能进行了考察,研究发现La作为助剂,起到了提高催化剂稳定性的作用,在较高温度下,催化剂烧结失活的情况减弱。少量的Zr和Mo都有利于Cu在载体表面的分布,对催化剂活性起到了一定的提升作用。Ce作为助剂,对催化剂没有起到有利的作用,相反,Ce对Cu的分散有较大的抑制作用,导致Cu基催化剂上有大量的Cu聚集。
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