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加氢裂解反应是煤炭液化的一种重要方式,寻找合适的催化剂是是煤炭液化的关键技术。本论文制备了一种新型磁性负载型固体超强碱催化剂(MSSB):以Fe SO4·7H2O和Fe Cl3·6H2O作为铁源,采用共沉淀法制备出纳米Fe3O4颗粒,然后以此纳米Fe3O4为磁核,包裹一层介孔的Si O2,制备出易回收的核壳结构的介孔磁芯,然后负载活性组分Mg2Si,制备了可回收磁性固体超强碱催化剂。催化剂经过一系列表征,透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)能量分散色谱(EDX)、X射线衍射(XRD)、CO2程序升温脱附(CO2–TPD)、比表面积孔径分析(BET)和样品振动磁量计(VSM)等,结果表明制备的催化剂不仅比表面积大,具有介孔结构,而且具有超顺磁性,易回收,碱强度较高。利用苯基苄基醚(BOB)作为反应探针,考查了不同反应温度、反应时间、初始氢气压力(IHP)及物料比对BOB催化加氢裂解反应的影响,发现随着反应温度、反应时间和催化剂MSSB添加量的增加,BOB的转化率和产物收率明显增加,但IHP的提高对BOB的转化率和产物收率影响较小。以霍林郭勒褐煤(HL)作为研究对象,MSSB存在下于300 oC时进行逐级催化加氢裂解反应,用GC/MS定性和定量的检测反应产物中化合物的类型和含量,并用相同反应条件但无催化剂存在的加氢裂解反应作为对比实验,研究催化剂对褐煤加氢裂解反应的影响。在MSSB催化作用下,HL的加氢裂解反应产物收率明显高于无催化剂存在时的反应收率,并且HL加氢裂解产物中芳烃和酚类含量都明显高于无催化剂时产物中相应种类的含量,这说明MSSB对煤大分子结构中的有机小分子的释放有显著的促进作用,尤以对褐煤中芳烃和酚类的生成有很大的促进作用。在MSSB存在下,利用多种煤的相关模型化合物进行催化加氢裂解反应推测反应机理。结果表明,BOB、1-甲氧基萘(1-MON)和二苄醚(DBE)均发生了加氢裂解反应,生成了相应的C-O桥键裂解所得产物,说明MSSB能够高选择性地使C-O键断裂。由于催化剂MSSB的超强碱性可以使H2异裂生成可以自由移动的H-以及吸附在MSSB表面的不可自由移动H+,H-能够选择性的转移到芳醚的取代位,促使C-O桥键断裂。在催化加氢裂解反应中,H-的生成是反应的关键步骤,H-转移到芳醚的取代位上是发生反应的决定性步骤。由模型化合物的反应来推测煤加氢裂解的反应机理。