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石 油 化 工
· 550 · PETROCHEMICALTECHN0L0GY 2011年第 40卷第 5期
双助剂对 CuO/SiO2催化 甲醇乙醇合成异丁醛的影响
刘翠改,吴 静,王康军,李海花
(沈阳化工大学 化学工程学院,辽宁 沈阳 110142)
[摘要]采用溶胶一凝胶法制备了CuO—Fe:O 一ZrO2/SiO2双助剂型催化剂,将其用于催化甲醇与乙醇一步合成异丁醛的反应,
考察了助剂Fe2O3和 ZrO2含量对催化剂性能的影响;采用BET,XRD,H2一TPR等手段对催化剂的结构进行了表征。实验结果表
明,在 CuO质量分数为20%时,适量加入助剂Fe2O3和 ZrO2,可以使二者产生协同作用,一方面增大了催化剂的比表面积;另一方
面促进了CuO的分散,改善了催化剂的还原性能,从而提高了催化剂的活性和异丁醛的选择性。以Fe2O 质量分数为20%、ZrO2
质量分数为 10%的CuO—Fe2O3一ZrO2/SiO2为催化剂,在常压、反应温度320of、n(甲醇):n(乙醇)=2:1的反应条件下,乙醇
转化率为 58.81%,异丁醛的选择性和收率分别为73.96%和43.50%。
[关键词]甲醇;乙醇;异丁醛;助剂;氧化铜/Z.氧化硅催化剂
[文章编号]1000—8144(2011)05—0550—04 [中图分类号]TQ032.4 [文献标识码]A
EffectofDoublePromotersonCuO /SiO2Catalystfor
SynthesisofIsobutyraldehydefrom M ethanolandEthanol
LiuCutg‘ai,WuJing,WangKangjHrl,LiHaihua
(CollegeofChemicalEngineering,ShenyangUniversityofChemicalTechnology,ShenyangLiaoning110142,China)
[Abstract]DoublepromotercatalystsCuO-Fe203一ZrO2/SiO2werepreparedbysol—gelmethodand
usedin one—step synthesisofisobutyraldehyde rfom methanoland ethano1. Influence ofthedouble
promotersFe2O3andZrO2on thecatalystperformanceinthesynthesiswasinvestigated.Thecatalysts
werecharacterized by meansofBET,XRD and H2-TPR.The resultsshowed htat,atCuO mass
rfaction20% ,asynergeticeffectbetweenthedoublepromoterscouldtakeplacewhenthepromoters
Fe203andZrO2wereappropriatelyaddedtotheCuO/SiO2catalystswhichwouldsignificantlyincrease
theirspecificsurfaceraeas,promotedispersionofCuO andimprovehteirreducibilities.Thesynergetic
effectcould not only increase the activities of the catalysts but also raise the selectivity to
isobutyraldehyde.Undertheoptimalconditionsofatmosphericpressure,reaction temperature320 oC
andmoleratioofmethanoltoethanol2 :1,theCuO—Fe203一ZrO2/SiO2w
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