硼、磷对CuγAl2O3催化剂结构及甘油氢解性能的影响.pdfVIP

中文摘要 采用分步等体积浸渍法制备了不同含量 B 或 P 的改性 Cu/Al O 催化剂，利 2 3 用 N 吸附-脱附、XRD 、FT-IR 、UV-Vis 、H -TPR、NH -TPD、N O 解离吸附- 2 2 3 2 二次 H -TPR 及 XPS 等方法对催化剂结构进行了表征，研究了 B 、P 含量及浸渍 2 次序对催化剂结构和甘油氢解制丙二醇反应性能的影响，探讨了催化剂结构与甘 油氢解反应性能之间的关系。 结果表明，先浸渍 B 或 P 物种再浸渍 Cu 制备改性 Cu/Al O 催化剂时，B 或 2 3 P 物种不仅提高了催化剂的表面酸性还促进了 Cu 的分散。随B 或 P 含量提高， 改性催化剂表面酸性及 Cu 分散度增加，并且 Cu 与 B 或 P 物种的相互作用增强。 + 0 Cu 与 B 或 P 物种的相互作用有利于提高催化剂表面 Cu 与 Cu 物种的相对含量； 另外，B 或 P 含量较高时会覆盖 Cu 使暴露的 Cu 表面降低。先浸渍 Cu 后浸渍 B 或 P 物种制备改性 Cu/Al2O3 时，B 或 P 物种的加入虽然提高了催化剂的表面酸 性，但对 Cu 的分散度影响不大，并且因覆盖Cu 使暴露 Cu 表面明显降低。 与先浸渍 Cu 后浸渍 B 或 P 相比，先浸渍 B 或 P 再浸渍 Cu 能显著提高 Cu/Al O 的甘油氢解反应性能，并且随 B 或 P 含量提高，催化剂的活性及 1,2- 2 3 丙二醇的选择性呈现增大趋势。在 220 ℃、3 MPa、质量空速2 h-1 以及H /甘油 2 摩尔比 20 的条件下，B 含量为 1 wt.%的Cu/1B-Al O 催化剂上甘油转化率和 1,2- 2 3 丙二醇选择性分别达到 96.84%和 96.45%；P 含量为 4 wt.%的 Cu/4P-Al O 催化 2 3 剂上甘油转化率和 1,2-丙二醇选择性分别为 94.8%和 97.4% 。经分析认为，B 或 P 对 Cu/Al O 甘油氢解反应性能的促进作用归因于催化剂酸性提高及 Cu 与 B 或 2 3 P 之间的相互作用。甘油脱水生成丙酮醇不仅与酸中心有关，还与暴露的金属 Cu 表面有密切的联系；B 或 P 与 Cu 物种间的强相互作用提高了催化剂表面 Cu+ 0 0 + 0 与 Cu 物种的相对含量，Cu 可以吸附活化 H2 分子，而 Cu 物种能活化酮基，Cu + 和 Cu 物种的协同作用有助于提高催化剂的丙酮醇加氢性能。 关键词：甘油氢解 Cu/Al O 硼 磷 1,2-丙二醇 酸性 分散度 2 3 ABSTRACT Boron or phosphorus modified Cu/Al O catalysts were pre