ZrO2的制备及其镍基催化剂苯加氢反应性能.pdfVIP

第32卷第l期 南昌大学学报(理科版) Vo1．32 No．1 2008年2月 Journal of Nanehang University(Natural Science) Feb．2008 文章编号：1006—0464(2008)Ol一0055—04 ZrO2的制备及其镍基催化剂苯加氢反应性能 石秋杰，胡雪娟 (南昌大学应用化学研究所，江西南昌 330031) 摘 要：采用微乳法和沉淀法制备了ZrO 载体，以苯加氢为探针反应研究了ZrO 载体的制备方法对Ni／ZrO 催化 剂加氢性能的影响。并用x射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、程序升温脱附(TPD)、N 吸附等技术分析考 察了载体和催化剂的结构及表面性能。结果表明，与沉淀法制备的ZrO 相比，微乳法制备的ZrO 的比表面积较 大，所负载的镍基催化剂具有较高的活性比表面积、较多的吸附中心和较弱的吸附氢强度，这一切均有利于Ni基 催化剂苯加氢活性的提高。 关键词：沉淀法；微乳法；ZrO ；镍基催化剂；苯加氢 中图分类号：0643．36 文献标识码：A 镍催化剂主要用于石油化工的氢化过程，如苯、 焙烧4．5 h，记为ZrO2(P)。 苯乙烯等双键的氢化，硝基的加氢氨化以及CO、 1．2 催化剂的制备 CO：的甲烷化和油脂的氢化等。与钯、铂催化剂相 催化剂的制备采用浸渍法。将一定量载体浸渍 比，高度分散在氧化铝上的镍催化剂(Ni／A1：0。)不 在一定体积的0．5 mol／L的Ni(NO )：水溶液中24 仅价格低、使用方便，而且不易为硫化物(如H：s、 h，红外灯下干燥，500 oC下焙烧4．5 h，即得负载型 SO：及有机硫化物等)所毒化，因此对氢化反应来 NiO／ZrO：催化剂，Ni的负载量为10％。 说，镍催化剂使用最多。目前，镍催化剂的研究重点 1．3 催化剂的表征 是活性组分镍的改性和载体的开发。 载体的比表面积及孔径测试在Micromeritics公 近年来，ZrO：以其优异的性能在加氢反应中得 司的ASAP2020比表面孔径测定仪上进行，试样测 以大量的使用¨ 。ZrO：表面酸碱强度均很高，有 试前200 oC下脱气2 h，在液氮温度吸附N：，用BET 良好的亲水性，作为载体比表面小，活性组分主要分 公式计算比表面，由BJH法计算孔径分布及孔体 布在外表面上。以纳米ZrO：为载体制备的Ni／ZrO 积。 催化剂具有良好的稳定性和抗积炭性能 ，但Ni／ x射线衍射(XRD)分析在日本理学Rigaku制 ZrO：催化剂用于催化苯加氢反应还未见报导。 造的D／MAX—RB型x衍射仪上进行，靶材为cu— 众所周知，载体的制备方法影响其比表面积和 Ka，管压40 kV，管流30 mA，扫描速度3~／min。 孔结构，进而会影响所负载催化剂的性能 ]。本文 在自制的装置上进行TPR、TPD实验，样品量 研究了不同方法制备的纳米ZrO：对Ni基催化剂催 0．1 g，升温速率5 K·min～，载气及还原气的流速 化苯加氢性能的影响。 40 mL·min～。TPR：先将样品在N，中升温至600 ℃，恒温至基线走平以除去表面吸附的杂质，冷却至 1 实验部分 室温，改通5％H：+95％N：(体积比)，待基线稳定 1．1 载体的制备 后升温至750 oC，恒温至基线走平记录TPR图谱。 ZrO：采用微乳法和沉淀法制备。