溶胶凝胶法制备NiTiO2SiO2催化剂及其加氢性能研究.pdf

第2l卷增刊 分子催化 V01．21，Suppl． 2007年8月 JOURNALOFMOLECUI。AR Aug． 2007 CATALYSIS(CHINA) I 文章编号：PB-036 溶胶．凝胶法制备Ni．Ti02．Si02催化剂及其加氢性能研究水 刘迎新¨，傅杰，高颖，严魂施介华，王桂林 (浙江工业大学药学院，绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地浙江杭州310023) 关键词：溶胶．凝胶法，Ni-耶02．si02催化剂，加氢，苯酐，苯酞 苯酞是一种重要的精细化学品的中间体，在医 15wt．％。在Thermo舢UX’TRA型X射线衍射仪上 药、农药、染料等方面具有广泛用途。在苯酞的多 进行催化剂的XRD测定，Culo为辐射源，扫描范 种合成方法中，苯酐加氢法以其产品收率高、质量 好、成本低、环境友好等优点，是一条很有前途的 合成路线。在苯酐加氢过程中会生成多种加氢产 溶剂和lg催化剂加入高压釜，通氢气置换釜中空 物，因此对催化剂的活性和选择性要求较高。目前 气，然后通氢气到所需反应雎力，缓慢加热高压釜 研究较多的催化剂有贵金属…和过渡金属如镍【2】 到反麻温度，开启搅拌器开始反应。反应产物由气 等。贵金属催化剂虽然具有活性高和反应条件温和 相色谱仪分析，氢焰检测器检测。 等优点，但价格昂贵，且资源短缺。负载型镍基催 2结果与讨论 化剂具有价廉易得和活性高等优点，是苯酐加氢催 化剂的最佳选择。现有的苯酐加氢用镍基催化剂普 由衷l中催化剂的活性测试结果可以看出， 遍存在选择性低的缺点。圜此，尽快开发和研制高 活性和高选择性的镍基催化剂具有重要的现实意 其催化性能存在很大差异。经500℃焙烧的 义和经济价值。本文采用溶胶．凝胶技术制备出 Ni．Ti02．Si02催化剂对苯酐加氢制苯酞反应表现出 Ti02．Si02复合载体负载的镍基催化剂，将其应用于 很好的催化活性和选择性。而经900℃高温焙烧后 苯酐选择性加氢合成苯酞反应中，考察了催化剂制 其催化性能却大大降低。由图1中催化剂的XRD 备过程中焙烧温度和还原温度对其催化反应性能 表征结果可以看出，500℃焙烧的催化剂中载体的 的影响。 衍射峰为弥散形，处于非晶态：而900℃高温焙烧 的催化剂中载体的X射线衍射峰变得又窄又高，处 1实验部分 于晶体状态，且变得复杂化。催化剂经高温焙烧后 其物相结构发生了很大变化，而这些变化直接会影 催化剂制备：将7．049正硅酸乙酯、62．4mL无 水乙醇、12mL水混合搅拌0．5h，期间加入几滴0．1 响催化剂的反应性能。 mol／L稀硝酸，然后在搅拌的l司时将34．7m】钛酸丁 由表1还可以很明显地看出，催化剂的还原温 酯逐滴加入混合液中。待钛酸丁酯滴加完毕，继续 度对其活性有显著影响。在450550℃范围内，苯 搅拌o．5h，将所需量的镍盐溶于12mL水中，逐滴酐转化率和苯酞收率随还原温度升高均增大。但当 加到上述混合溶液，滴加完毕继续搅拌lh得绿色 还原温度升高为600℃时，催化剂的反应性能却显 凝胶。将凝胶室温放置陈化4d，然后在110℃下烘著降低。在实验范围内，550℃还原的催化剂表现 干后，在空气气氛中于一定温度下焙烧4h，一定