生物質(zhì)有機酸催化加氫制備醇或二醇性能的研究.pdf

1、隨著全球化石能源儲備的日益減少從而導(dǎo)致石油價格的不斷飆升，能源的重要性變得越來越明顯。為了滿足可持續(xù)性發(fā)展的需要，人們將目光投向了可再生能源。生物質(zhì)資源作為唯一可再生的碳資源得到越來越多的人們的關(guān)注和青睞。而生物質(zhì)中有機酸作為一種重要的平臺化合物也受到了越來越多的重視。因此如何將生物質(zhì)中有機酸高效、節(jié)能、直接的轉(zhuǎn)化成醇或二元醇則成為當今的研究熱點。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)有機酸可以通過使用不同的雙金屬負載型催化劑從而達到對有機羧酸直接制備醇或

2、多元醇的目的。
　　負載型雙金屬催化劑以其良好的催化活性與穩(wěn)定性能而得到了學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注，是目前催化研究中的熱點之一。
　　本論文首次研究了過渡金屬氧化物改性的負載型貴金屬催化劑對生物質(zhì)基不同種類的有機羧酸催化加氫反應(yīng)的性能，并利用基本的表征方法詳細研究了催化劑的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性能之間的關(guān)系，取得如下主要結(jié)果:
　　1.利用等體積濕式浸漬法制備了一系列貴金屬催化劑，并考察了過渡金屬氧化物的添加對于這些催化劑上乙酰

3、丙酸加氫反應(yīng)性能的影響，發(fā)現(xiàn):過渡金屬鉬氧化物的添加對于負載銠的二氧化硅催化劑上有較強烈的促進作用。貴金屬銠與作為促進劑的過渡金屬鉬的氧化物之間存在著較強的協(xié)同作用。這種協(xié)同作用有利于生物質(zhì)有機羧酸選擇性加氫制得醇或二醇的催化性能。
　　2.考察了促進劑鉬氧化物的含量對于乙酰丙酸催化加氫制備1，4-戊二醇的活性和選擇性發(fā)現(xiàn):鉬的氧化物與貴金屬的原子摩爾比為0.13時是最佳的促進量。此時，乙酰丙酸催化選擇性加氫產(chǎn)物1，4-戊二醇的產(chǎn)

4、率達到70％。催進劑含量依次為N0.13＞N0.25＞N0.07＞N0.5。
　　3.對比了鉬的氧化物改性的不同種類貴金屬對乙酰丙酸的催化加氫制備1，4-戊二醇的性能，發(fā)現(xiàn):貴金屬催化活性依次為Rh＞Ir＞Ru＞Pt＞Pd。
　　4.對于篩選出來的催化活性最佳的4％Rh-MoOx(0.13)/SiO2的穩(wěn)定性進行研究，發(fā)現(xiàn):催化劑在30小時連續(xù)使用過程中保持其穩(wěn)定的活性和選擇性，活性金屬和助劑不產(chǎn)生流失，說明該催化劑具有良好

5、的穩(wěn)定性。
　　5.成功地將Rh-MoOx/SiO2催化劑應(yīng)用于一些具有代表性的生物質(zhì)的一元羧酸（乙酸、丙酸、丁酸、戊酸）、二元羧酸（乳酸、丙二酸、丁二酸）及大分子脂肪酸（月桂酸、棕櫚酸）低溫加氫反應(yīng)，發(fā)現(xiàn):過渡金屬改性的貴金屬負載型催化劑對于不同生物質(zhì)有機酸的選擇加氫合成醇類和二醇具有一定的普適性，并且一元脂肪羧酸隨著碳原子數(shù)的增加越容易發(fā)生過度加氫反應(yīng)。二元脂肪羧酸催化加氫制各二元醇時會發(fā)生過度加氫現(xiàn)象而生成一元醇。大分子脂肪