負載型釕催化劑催化苯部分加氫制備環(huán)己烯的研究.pdf

1、環(huán)己烯有活潑的雙鍵，易發(fā)生氧化、聚合、偶聯(lián)等反應，被廣泛用作中間體合成一些重要的化工產(chǎn)品，尤其是環(huán)己烯的深加工產(chǎn)物己二酸和環(huán)己酮是合成聚酰胺纖維的重要中間體，因此研究苯部分加氫制備環(huán)己烯具有重要的意義。催化劑的比表面積、孔徑大小、表面親水性質(zhì)及金屬活性中心性質(zhì)影響苯和環(huán)己烯在反應過程中吸附、脫附及傳質(zhì)。通過改變上述性質(zhì)能調(diào)變催化性能，以避免環(huán)己烯的進一步加氫，從而提高環(huán)己烯的收率。針對目前在苯部分加氫制備環(huán)己烯反應中應用較多的Ru催化劑

2、的上述性質(zhì)的調(diào)變，本論文主要從Ru催化劑的制備方法、載體、催化劑Ru活性中心修飾三個角度進行研究，結果如下：
　　 (1)以ZrO2為載體，通過沉積-沉淀法和浸漬法方法制備了Ru/ZrO2-DP-1、Ru/ZrO2-DP-2、Ru/ZrO2-IP三種催化劑，并通過TEM、XRD和N2吸附-脫附表征了催化劑，用苯部分加氫反應評價了三種催化劑的催化性能。以Ru/ZrO2-DP-2為催化劑考察了不同反應溫度、氫氣壓力和反應時間下的催化

3、性能，確立了合適的反應條件。實驗結果表明，Ru/ZrO2-DP-2具有較高的催化活性；反應體系中加入ZnSO4和NaOH后，Ru/ZrO2-DP-2催化劑的選擇性增加幅度大于Ru/ZrO2-IP和Ru/ZrO2-DP-1催化劑，原因是釕高度分散，單位質(zhì)量釕的活性位數(shù)目增多；考察了不同ZnSO4和NaOH濃度對苯部分加氫反應的影響，隨著ZnSO4和NaOH濃度的增加，苯的轉(zhuǎn)化率有所下降，但環(huán)己烯的選擇性和產(chǎn)率都有明顯的增加。
　　

4、 (2)采用不同比表面積和孔徑的ZrO2為載體，用沉積-沉淀法制備了負載型釕催化劑。實驗結果表明，ZrO2-103負載釕催化劑的環(huán)己烯的選擇性和產(chǎn)率都比ZrO2-34和ZrO2-224負載釕催化劑的要高，說明苯部分加氫反應的選擇性與載體的比表面積和孔徑有一定的關系。同時，考察了助劑Co修飾的RuCo/ZrO2-DP-103催化劑的催化性能?？疾炝薘u/Co的摩爾比對苯部分加氫反應的影響。Co助劑可以提高環(huán)己烯的選擇性，在Ru/Co的摩爾

5、比10:2時，在加入ZnSO4和NaOH的反應體系中，環(huán)己烯的產(chǎn)率最高分別為15.8％和16.5％。助劑Co引起Ru顆粒粒徑的變化及釕電子富集，Co的d軌道和環(huán)己烯的雙鍵形成π鍵，避免了環(huán)己烯的進一步加氫，有利于提高環(huán)己烯的選擇性。
　　 (3)以生物質(zhì)炭和離子液體功能化的生物質(zhì)炭為載體制備了RuB/BC、RuB/BC-IL、RuB/BC-IL-ZnCl2三種釕催化劑。實驗結果表明，離子液體和ZnCl2功能化的生物質(zhì)炭具有好的催