堿式硫酸鋅修飾Ru催化劑上苯選擇加氫制環(huán)己烯.pdf

1、本論文共分三章。第一章綜述了苯選擇加氫路線的意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、與本論文內(nèi)容相關(guān)的研究進(jìn)展和本課題選擇的依據(jù)。
　　 第二章研究了胺類添加劑和ZrO2分散劑對苯選擇加氫制環(huán)己烯Ru催化劑性能的影響,目的是提高環(huán)己烯的選擇性和收率。催化劑活性選擇性測定表明,在苯選擇加氫反應(yīng)體系中加入胺類(乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺),可以明顯降低催化劑活性,提高環(huán)己烯選擇性和收率。乙醇胺是苯選擇加氫催化體系良好的添加劑。在本文條件下添加

2、0.4 g乙醇胺、0.6 g二乙醇胺和1.0g三乙醇胺,環(huán)己烯最高收率分別達(dá)到了56.9％、56.7%和52.4%。XRD、XRF、TPR表征和BET比表面測定表明,由于胺的加入,漿液中ZnS04生成難溶的堿式硫酸鹽(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=0,0.5,3或5),吸附在Ru催化劑表面上,將原本疏水的Ru催化劑表面變?yōu)橛H水性,同時影響了Ru的電子性質(zhì),揭示了胺類對Ru催化劑性能產(chǎn)生顯著影響的本質(zhì)原因。分散劑ZrO

3、2不但具有提高催化劑活性,而且具有提高環(huán)己烯選擇性和收率的作用。在本文條件下,添加0.8g二乙醇胺和10 g ZrO2,Ru催化劑25 min苯轉(zhuǎn)化80.1%,環(huán)己烯選擇性和收率為77.0%和61.6%。
　　 第三章研究了ZnO和ZnSO4原位修飾Ru催化劑上苯選擇性加氫制環(huán)己烯,采用純Ru催化劑,ZnO作為反應(yīng)體系添加劑,反應(yīng)體系中分別含有ZnSO4和不含ZnSO4,通過催化劑活性選擇性評價和XRD、XRF和TPR表征,分別

4、考察了ZnO和ZnSO4的作用、ZnO和ZnSO4之間的相互作用及其對Ru催化劑性能的影響。結(jié)果表明,加氫條件下Ru催化劑主要以金屬Ru存在。ZnO與ZnSO4反應(yīng)可以生成堿式硫酸鋅鹽(Zn(OH)2)(ZnSO4)(H2O)x(x=1,3或5),并化學(xué)吸附在Ru催化劑的表面上。單獨(dú)ZnO不能提高環(huán)己烯選擇性,單獨(dú)ZnSO4具有提高環(huán)己烯選擇性的作用。ZnO和ZnSO4共同作用可以顯著提高環(huán)己烯選擇性,25 min苯轉(zhuǎn)化51.3%時,環(huán)

5、已烯選擇性和收率分別為85.6%和43.9%。苯在Ru催化劑表面極易完全加氫生成環(huán)己烷,而在化學(xué)吸附有堿式硫酸鋅鹽的Ru表面上主要選擇加氫生成環(huán)己烯。在實(shí)驗(yàn)條件下添加劑ZnO和Ru催化劑物質(zhì)的量之比ZnO/Ru從0增加到0.2247,隨著化學(xué)吸附在Ru催化劑表面堿式硫酸鋅鹽的量增加,環(huán)己烯選擇性升高,超過這一比值,ZnO對Ru起到分散作用,催化劑活性升高,對環(huán)己烯選擇性已無明顯影響。
　　 本論文為提高環(huán)己烯選擇性和收率提供了新