负载型钌催化剂催化苯部分加氢制备环己烯研究.pdf

摘 要 环己烯有活泼的双键，易发生氧化、聚合、偶联等反应，被广泛 用作中间体合成一些重要的化工产品，尤其是环己烯的深加工产物己 二酸和环己酮是合成聚酰胺纤维的重要中间体，因此研究苯部分加氢 制备环己烯具有重要的意义。催化剂的比表面积、孔径大小、表面亲 水性质及金属活性中心性质影响苯和环己烯在反应过程中吸附、脱附 及传质。通过改变上述性质能调变催化性能，以避免环己烯的进一步 加氢，从而提高环己烯的收率。针对目前在苯部分加氢制备环己烯反 应中应用较多的Ru催化剂的上述性质的调变，本论文主要从Ru催 化剂的制备方法、载体、催化剂Ru活性中心修饰三个角度进行研究， 结果如下： (1)以Zr02为载体，通过沉积．沉淀法和浸渍法方法制备了 XRD和N2吸附．脱附表征了催化剂，用苯部分加氢反应评价了三种催 化剂的催化性能。以Ru／Zr02．DP．2为催化剂考察了不同反应温度、 氢气压力和反应时间下的催化性能，确立了合适的反应条件。实验结 和Ru／Zr02一DP一1催化剂，原因是钌高度分散，单位质量钌的活性位 数目增多；考察了不同ZnS04和NaOH浓度对苯部分加氢反应的影 响，随着ZnS04和NaOH浓度的增加，苯的转化率有所下降，但环 己烯的选择性和产率都有明显的增加。 (2)采用不同比表面积和孔径的Zr02为载体，用沉积．沉淀法 制备了负载型钌催化剂。实验结果表明，Zr02．103负载钌催化剂的环 己烯的选择性和产率都比Zr02．34和Zr02．224负载钌催化剂的要高， 说明苯部分加氢反应的选择性与载体的比表面积和孔径有一定的关 性能。考察了Ru／Co的摩尔比对苯部分加氢反应的影响。Co助剂可 NaOH的反应体系中，环己烯的产率最高分别为15．8％和16．5％。助 剂Co引起Ru颗粒粒径的变化及钌电子富集，Co的d轨道和环己烯 的双键形成兀键，避免了环己烯的进一步加氢，有利于提高环己烯的 选择性。 (3)以生物质炭和离子液体功能化的生物质炭为载体制备了 明，离子液体和ZnCl2功能化的生物质炭具有好的催化性能，环己烯 的选择性明显的比一般的生物质炭要高。离子液体和ZnCl2的引入提 高了催化剂的亲水性。离子液体中的咪唑环有利于和苯配位，增加了 催化剂表面苯的浓度，占据了催化剂表面的活性位，使得环己烯容易 脱附，提高了环己烯的选择性。 关键词：苯，环己烯，沉积一沉淀，Zr02，生物炭，离子液体 ABSTRACT withactivedouble is to Cyclohexene bond，which oxidation， prone in polymerization，couplingetc，is the ofalotof widelyappliedsynthesis chemical andhexanedioicacid products．Especially,cyclohexanone from areusedas produced intermediatestothe of cyclohexene synthesis fibre．Thereforeon polyamide the ofbenzene study partial hydrogenation to isof surface cycloh