纖維素加氫催化劑的制備及性能研究.pdf

1、纖維素是自然界中最豐富的生物質(zhì)資源，有效的將纖維素轉(zhuǎn)化為燃料或者小分子化學(xué)品，是目前纖維素轉(zhuǎn)化方面的熱點(diǎn)問題。纖維素在高溫水中“一鍋法”水解加氫，生產(chǎn)山梨醇、甘露醇、乙二醇和丙二醇等重要化學(xué)平臺(tái)分子，是利用纖維素的綠色高效的方法之一。
　　山梨醇是一種用途廣泛的精細(xì)化學(xué)品和重要化學(xué)平臺(tái)分子，可以用作甜味劑、藥品的濕潤劑和穩(wěn)定劑等，還是制備維生素C、丙二醇、合成樹脂等的重要原料。纖維素水解加氫產(chǎn)物復(fù)雜，導(dǎo)致單一目標(biāo)產(chǎn)物的收率較低。因

2、此，如何協(xié)調(diào)纖維素水解反應(yīng)與催化加氫反應(yīng)，獲得高收率的山梨醇是纖維素轉(zhuǎn)化利用的關(guān)鍵。
　　本文研究了一系列負(fù)載在介孔分子篩上的PtNi催化劑催化纖維素加氫反應(yīng)，在加入壓縮二氧化碳后，纖維素選擇性地轉(zhuǎn)化成山梨醇。壓縮二氧化碳有膨脹作用，在水中可以生成碳酸，不但可以降低纖維素的結(jié)晶度，還可以促進(jìn)纖維素的水解。以在高溫水中纖維素分解的中間產(chǎn)物葡萄糖、果糖、山梨醇等為反應(yīng)物，進(jìn)行加氫反應(yīng)，闡明了壓縮二氧化碳有利于纖維素選擇性生成山梨醇的原

3、因。壓縮CO2不但抑制了葡萄糖向果糖的異構(gòu)化，而且抑制了山梨醇向甘露醇的轉(zhuǎn)化和山梨醇的氫解，另外對(duì)山梨醇的脫氫產(chǎn)物分布沒有影響。
　　在245℃時(shí)，加入壓縮二氧化碳反應(yīng)2h后，山梨醇的最高產(chǎn)率為53.2％。通過X射線光電子能譜表征說明Ni物種是與載體中晶格氧發(fā)生強(qiáng)相互作用，進(jìn)而導(dǎo)致難以完全被氫氣還原。N2物理吸附等溫線證實(shí)了載體同時(shí)包含微孔和介孔結(jié)構(gòu)。X射線衍射圖譜上沒有金屬Pt的衍射峰，說明催化劑上沒有Pt的大顆粒生成。程序升溫