浸漬法制備Ru-Zn-ZrO2催化劑及其苯選擇加氫反應性能研究.pdf

1、己二酸和己內(nèi)酰胺是制備尼龍-66和尼龍-6的原料，傳統(tǒng)的環(huán)己烷催化氧化路線存在單程產(chǎn)率低，產(chǎn)物復雜，副產(chǎn)物無法再利用等缺點，而新的苯選擇加氫制環(huán)己烯路線具有綠色、節(jié)能和安全等優(yōu)點，備受人們關注。然而，苯選擇加氫制環(huán)己烯在熱力學上是不利的，通過制備特殊結構的催化劑和催化體系從動力學上促進環(huán)己烯的生成是研究的核心。本論文對浸漬法制備Ru-Zn/ZrO2催化劑進行了詳細研究，主要工作如下:
　　一、分步浸漬法制備負載型Ru-Zn/ZrO

2、2催化劑研究:提出分步浸漬法制備負載型Ru-Zn/ZrO2催化劑，研究不同Zn含量對催化劑反應性能的影響，當Ru為10.0 wt％，Zn為2.78wt％時，催化劑的環(huán)己烯選擇性(S50)達到81.6％，略高于工業(yè)催化劑水平，比活性(γ50)大于800g苯/(gRu·h)，是工業(yè)催化劑的4倍以上，可節(jié)省貴金屬Ru的使用量;研究還原后堿處理對催化劑催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)還原后堿處理有利于提高催化劑環(huán)己烯選擇性;對催化劑還原溫度進行考察，發(fā)現(xiàn)2

3、00℃還原，催化劑的環(huán)己烯選擇性最佳;考察催化劑多次反應的穩(wěn)定性，當催化劑用量為0.9g時，催化劑表現(xiàn)了較好的穩(wěn)定性，因此具有很好的工業(yè)應用價值。同時考察了催化劑制備過程中Ru含量、Zn的前驅(qū)體、其他助劑等因素對催化劑性能的影響，還考察了反應時間、催化劑用量、ZnSO4添加量、攪拌速度、反應壓力、反應溫度等因素對催化劑反應性能的影響。
　　二、載體結構對Ru-Zn/ZrO2催化劑性能影響研究:先制備不同結構的ZrO2載體，然后制備

4、負載型Ru-Zn/ZrO2催化劑，考察載體結構對催化劑環(huán)己烯選擇性的影響。研究發(fā)現(xiàn)當載體的二次粒徑較小，比表面積適中，孔徑較大，具有一定孔容和結晶度的ZrO2載體有利于提高催化劑的反應性能。
　　三、Ru-Zn催化劑選擇催化加氫機理淺析:通過共沉淀法制備非負載Ru-Zn催化劑，用電鏡觀察到了反應后堿式硫酸鋅的形貌，通過對比不同條件下催化劑的性能，提出催化劑Ru晶格表面缺陷有利于提高催化劑環(huán)己烯選擇性，堿式硫酸鋅包裹在催化劑表面有利