收藏本站
《山西大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Ni/TiO_2-SiO_2催化剂的制备、表征及顺酐加氢性能研究

杨燕萍  
【摘要】:顺酐是一种非常重要的有机化工原料,其下游产品众多,仅加氢衍生物就有丁二酸酐、γ-丁内酯、四氢呋喃和1,4-丁二醇等,有着相当广泛的开发和应用前景。随着顺酐生产规模的大型化,使以廉价的顺酐为原料合成高附加值化学品的研究倍受青睐。但在顺酐催化加氢制备下游产品时,使用的催化剂和工艺条件不同,原料的转化率和目标产物的选择性有较大差别。因此,研究制备高性能的顺酐选择加氢催化剂是具有理论和实用价值的研究课题。 TiO2的可还原性及其与被负载的活性组分之间较强的相互作用,使以TiO2为载体的金属催化剂表现出独特的催化性能。已有文献报道TiO2负载Pd、Ni等金属,在较高温度下经H2还原后,催化剂表面会产生可修饰负载金属的TiOx(x2)物种,这种物种能促进-C=O.-N=O的加氢。但是由于TiO2本身具有比表面积小,晶相不稳定以及机械强度差等缺点,使其很难在工业上广泛应用,为克服这些缺点,人们开展了多元钛基复合氧化物载体的研究。比较典型的是TiO2-SiO2复合氧化物,SiO2和TiO2的复合不但能解决TiO2比表面小、热稳定性和机械强度差的缺点,而且通过改变复合氧化物的组成可以有目的地调控载体的性质,使之适用于不同类型加氢反因的要求。 本文在实验室前期工作基础上,通过溶胶-凝胶法结合乙醇超临界干燥技术合成具有不同钛含量的钛硅氧化物气凝胶载体,采用等体积浸渍法制备镍基催化剂,运(?):Ft-JR, BET、TEM, H2-TPR, XRD, In situ-DRIFTS及H2-TPD-MS等手段对催化剂的物理化学性质进行表征,评价其催化顺酐液相加氢合成γ-丁内酯的反应性能,考察了钛含量、镍含量、还原温度对催化剂结构、表面性质及催化活性的影响,以期揭示顺酐加氢反应中催化剂表面性质与催化活性之间的关系。主要结果如下: 1.以TEOS和TBOT为前驱物,采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥法制备了TiO2-SiO2复合氧化物气凝胶。综合FT-IR、TG-DSC、XRD结果可知,TiO2与SiO2并不是简单的混合,Ti离子进入到SiO2的骨架结构中并与之相互作用,形成了Ti-O-Si键,并对样品的比表面、表面羟基及晶相组成等物化性质产生了显著的影响。 2.通过分析载体中钛含量、镍负载量及催化剂还原温度对Ni/TiO2-SiO2催化剂结构及MA加氢反应性能的影响,发现具有较好MA加氢反应性能的Ni/TiO2-SiO2催化剂应同时既具有较小的活性Ni0晶粒以提供较大的镍活性表面,以便产生较多的吸附解离氢,又具有一定的TiOx来活化C=O键。只有当镍活性表面及TiOx物种达到最佳匹配时,催化剂才能具有很好的加氢反应性能,而这种匹配可以通过对载体中钛含量、镍负载量及催化剂还原活化条件的控制来实现。 3.催化剂载体中最优的Ti02摩尔含量为50%,催化剂最佳的镍含量质量分数为20%,最适宜的还原温度为450℃。在以上最优条件下及H2压力5.0 MPa、温度240℃、时间6h的反应条件下,顺酐转化率为100%γ-丁内酯的选择性达95.1%。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨先春;;激光喇曼光谱原位法研究硫化态催化剂 Ⅱ.硫化态W/γ-A1_2O_3催化剂的活性组分的化学形态及其表面光谱特性[J];石油学报;1987年04期
2 高崇;罗忠禹;王树清;魏奇业;;提高国产中变催化剂内表面利用率的途径[J];吉林化工学院学报;1991年02期
3 龙晓达;催化剂的异地预硫化处理[J];石油与天然气化工;1992年03期
4 徐浩东;宁平;王学谦;;催化氧化净化黄磷尾气中PH_3[J];云南化工;2007年01期
5 赵永才;郑重;;VOCs催化燃烧技术及其应用[J];现代涂料与涂装;2007年11期
6 王润平;毛树红;池永庆;段秀琴;刘军;;费托合成铁基催化剂助剂的研究概述[J];天津化工;2008年01期
7 朱想明;向建敏;;甲醇裂解催化剂失活与再生[J];大众科技;2008年06期
8 王红妍;易红宏;唐晓龙;于丽丽;;羰基硫脱除技术研究现状及进展[J];化学工业与工程;2010年01期
9 黄赛棠;X光电子能谱(XPS)的某些应用[J];化学世界;1982年06期
10 张家明;;NZP—1型催化剂应用于催化燃烧法处理有机废气[J];今日科技;1982年04期
11 惠从善;陈延祥;锺承德;郑家倬;王燮昌;张君;;铁酸盐催化剂丁烯-2氧化脱氢反应动力学[J];石油化工;1984年05期
12 赵树斌;;滴流床反应器中α-甲基苯乙烯催化加氢反应规律探讨[J];石油化工;1985年01期
13 刘新华;林振锟;任韶玲;庞礼;;脉冲热重差热法研究三种工业镍催化剂上一氧化碳甲烷化反应[J];内蒙古大学学报(自然科学版);1986年04期
14 陈实;朱起明;刘殿求;杨光华;;低压合成甲醇Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的表面表征与二氧化碳作用的研究[J];石油学报(石油加工);1987年04期
15 陈实;朱起明;刘殿求;杨光华;;低压合成甲醇Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的表面表征与二氧化碳作用的研究[J];石油学报;1987年04期
16 韩维屏;王潍平;欧阳峰;;Cs~+与P_2O_5对V_2O_5-TiO_2催化剂的协同作用[J];石油学报(石油加工);1990年03期
17 李瑞丰;马静红;徐文旸;杨晋安;;硅沸石晶体形貌对负载催化剂性能的影响[J];太原理工大学学报;1990年02期
18 邓向阳,刘旦初;用于催化剂研究的多功能动态分析装置[J];复旦学报(自然科学版);1991年04期
19 瞿国华;;加氢裂化装置精制反应器压力降飞升的原因分析及其解决途径[J];金山油化纤;1991年01期
20 徐佩若,N.D.班卡拉,吴指南,伍肇炯;碳四烃在改性HZSM-5分子筛上芳构化研究[J];燃料化学学报;1993年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许韵华;晋丽叶;陈敏;王永生;朱红;;质子交换膜燃料电池抗CO催化剂PtRu/C的研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
2 盖帅;徐永强;刘晨光;;硅胶键合有机磺酸催化剂的制备与表征[A];中国石油学会第六届石油炼制学术年会论文集[C];2010年
3 蒋树斌;;污染物治理技术进展[A];中国工程物理研究院科技年报(2010年版)[C];2011年
4 庞新梅;钱锦华;高雄厚;;渣油催化裂化催化剂技术最新进展[A];甘肃省化学会成立六十周年学术报告会暨二十三届年会论文集[C];2003年
5 李林;王晓东;王爱琴;张万生;张涛;;Mo_2C催化剂的吸附量热研究[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年
6 靳凤英;王祥生;袁景利;龙化云;杨晓宇;陈立东;郭新闻;;有机酸改性的CoMo/HZSM-5催化剂的加氢脱硫活性[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
7 安立敦;;负载型纳米金催化剂投入工业生产[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
8 周晓奇;;加氢脱硫催化剂及其新进展[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年
9 杨勇;杜阳;王和义;;无机载体疏水催化剂研制[A];中国工程物理研究院科技年报(2008年版)[C];2009年
10 欧阳平;姚金华;陈国需;李华峰;;摩擦催化反应中机械摩擦作用对催化剂的影响[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵亚辉;李灿:“催化”人生[N];人民日报;2004年
2 记者应庆;李灿院士获今年何梁何利进步奖[N];中国医药报;2005年
3 苛卫;二氧化碳变塑料[N];中国石油报;2003年
4 本报记者 张佳星;表面化学:我们身边的科学[N];科技日报;2007年
5 潘治;他的研究“深入浅出”,至少能帮人理解“铁为什么会生锈”[N];新华每日电讯;2007年
6 记者 吴苡婷;书写“水变氢”的传奇[N];上海科技报;2011年
7 ;科学家变废为宝二氧化碳制成塑料[N];中国高新技术产业导报;2001年
8 刘文;勇攀科学高峰的人[N];中国矿业报;2005年
9 本报记者 张震;国Ⅱ车喝欧Ⅲ油得不偿失?[N];中国消费者报;2005年
10 孟晖;γ-丁内酯:需求增长快全靠下游推[N];中国化工报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢文新;纳米碳纤维生长速率及形态调控[D];华东理工大学;2010年
2 褚睿智;微波辐射下耐硫型Pd催化剂的可控制备及在一步法合成二甲醚中的应用[D];中国矿业大学;2010年
3 黄辉;脂肪酸甲酯加氢制脂肪醇Cu/Zn催化剂的失活机理研究[D];华东理工大学;2011年
4 王文举;Ni催化剂催化乙醇重整制氢的研究[D];天津大学;2009年
5 陈鸿庆;乙醇重整制氢Ir-La催化剂设计及微反性能优化[D];华南理工大学;2010年
6 姜烨;钛基SCR催化剂及其钾、铅中毒机理研究[D];浙江大学;2010年
7 张安杰;Ni基催化剂上甲烷二氧化碳重整制合成气的研究[D];大连理工大学;2011年
8 丁保宏;新型载体SiO_2-TiO_2-ZrO_2载负MoP催化剂的制备、表征及加氢精制性能[D];华东师范大学;2011年
9 滕阳;硫化后还原法制备磷化物催化剂及其加氢脱硫反应性能[D];大连理工大学;2010年
10 邹志强;钴基低温氧化催化剂和钾基稀燃NOx储存还原催化剂研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨燕萍;Ni/TiO_2-SiO_2催化剂的制备、表征及顺酐加氢性能研究[D];山西大学;2011年
2 李正启;橡胶防老剂4020合成工艺的研究[D];华东理工大学;2012年
3 彭神风;烟气脱硝SCR催化剂的性能研究[D];华东理工大学;2012年
4 刘树森;甲醇液相氧化羰基化Cu-Si-Ti基催化剂的研究[D];太原理工大学;2010年
5 庄永涛;柴油车尾气净化蜂窝状Fe-Mo/ZSM-5催化剂的试验研究[D];太原理工大学;2010年
6 刘艳霞;纳米金催化剂室温氧化CO及其再生研究[D];大连理工大学;2011年
7 王光伟;改性蒙脱土负载Co催化剂的费—托合成反应行为[D];陕西师范大学;2011年
8 王莉萍;焦炉煤气钌甲烷化催化剂的制备及研究[D];太原理工大学;2010年
9 张晓伟;化学镀制备Co基催化剂及其催化硼氢化钠水解制氢的研究[D];南开大学;2010年
10 杨晓楠;超重力共沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂及其性能表征[D];北京化工大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978