草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯銀基雙金屬催化劑的研究.pdf

1、本論文以草酸二甲酯(DMO)選擇性加氫制乙醇酸甲酯(MG)為目標(biāo)反應(yīng)，以第二金屬Ni或Au對(duì)Ag基催化劑進(jìn)行改性，開(kāi)發(fā)出Ag-Ni/SBA-15和Ag-Au/SBA-15兩種雙金屬催化劑，并考察了催化劑的加氫性能，結(jié)合多種表征手段對(duì)催化劑的組成、結(jié)構(gòu)以及表面性質(zhì)等進(jìn)行研究，探討了活性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，取得以下主要的研究成果:
　　運(yùn)用共浸漬法制了一系列具有不同Ni/Ag原子比的負(fù)載型雙金屬催化劑，考察了其DMO加氫性能。結(jié)果表明，

2、少量的Ni的加入可以明顯地提高催化劑對(duì)DMO加氫制MG的活性和催化劑的穩(wěn)定性。在473 K，3.0 MPa，WLHSVDMO=1.0 h-1的反應(yīng)條件下，具有最優(yōu)組成的5Ag1-Ni0.20/SBA-15其DMO的轉(zhuǎn)化率超過(guò)了90％，為單金屬Ag/SBA-15催化劑的9倍。并且，催化劑在此反應(yīng)條件下持續(xù)反應(yīng)140 h，其轉(zhuǎn)化率和選擇性基本保持不變，催化劑沒(méi)有發(fā)生明顯的聚集現(xiàn)象。利用BET、TEM、XRD、EDS、H2-TPR、UV-Vi

3、s、XPS、TPD等表征手段對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，其結(jié)果表明銀元素以納米粒子形式存在，而Ni物種則高度分散。Ni的加入能降低銀的低溫的還原性，Ag-Ni之間存在著相互作用和電子的轉(zhuǎn)移。CO吸附的原位FT-IR結(jié)果進(jìn)一步表明Ni修飾了Ag的表面，提供了更多吸附/活性位點(diǎn)，進(jìn)而提高了催化劑在DMO選擇性加氫上的活性。
　　嘗試了兩步法和一步法制備一系列具有不同Au/Ag原子比的雙金屬催化劑，并應(yīng)用于DMO加氫的反應(yīng)中。對(duì)催化劑加氫

4、活性的探討發(fā)現(xiàn):在銀基催化劑中加入一定量的Au，可以明顯地提高催化劑在DMO加氫制MG的活性。兩種方法制備的雙金屬催化劑表現(xiàn)出相似的DMO加氫活性規(guī)律:兩步法制備的雙金屬催化劑在Au/Ag的原子比在0.60-0.80之間時(shí)，MG的收率達(dá)到最高，在反應(yīng)溫度為190℃下MG的收率為73-74％;運(yùn)用一步法制備的雙金屬Ag-Au催化劑在Au/Ag原子比為0.60時(shí)，催化劑的加氫活性達(dá)到最高，在反應(yīng)溫度為165℃下，MG的收率為55.4％，當(dāng)反