乙醇直接合成乙酸乙酯Pd-Zr和Cu-Zr-Co催化剂研讨.pdfVIP

摘要 乙酸乙酯是一种重要的化工原料和环境友好的有机溶剂，广泛用于香料、染料、制 药和油漆等工业。乙醇脱氢一步法合成乙酸乙酯，因其能够利用可再生的生物乙醇为原 料、过程简单、无腐蚀性、较低毒性等优点，而引起国内外研究者的广泛关注。本论文 酸乙酯反应中的应用。具体内容包括两个部分： 第一部分，分别采用反滴加共沉淀法、正滴加共沉淀法、溶胶凝胶法合成了一系列 理温度、反应条件等对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应的影响，并通过X射线衍射(XRD)、 行了表征。结果表明：与其他方法相比，以NazC03为沉淀剂，采用反滴加共沉淀法制 备的Cu—Zr-Co催化剂具有较大的比表面积，较小粒径的Cuo，且存在较多表面酸中心， 在乙醇脱氢反应中呈现较好的催化性能。添加少量CoO能有效提高Cu—Zr催化剂表面 CuO的分散度，促使形成小颗粒Cuo，从而显著提高了催化剂活性。同时，添加的CoO 还能增加催化剂表面的酸中心数目，促进乙酸乙酯合成反应的进行。焙烧温度较低时， 催化剂比表面积和孔容较小，催化活性低，而高温焙烧将使催化剂比表面积和孔容下降， 表面Cuo颗粒增大，催化活性下降。其中，400℃焙烧的催化剂具有最高的活性。预还 原温度影响催化剂表面Cuo的数量和分布情况，从而显著影响乙醇的转化率和乙酸乙酯 的选择性，在300℃下还原的催化剂对合成乙酸乙酯反应具有较好的催化性能。在原料 气空速(GHSV)=1．2min’1和200℃的优化条件下，乙酸乙酯的选择性为80．2％，乙醇 的转化率达85．0％。 第二部分，采用浸渍法合成一系列Pd／Zr．SBA．15分子筛催化剂，详细考察了其在 乙醇氧化脱氢合成乙酸乙酯反应中的催化性能，并采用X射线衍射(XRD)、N2物理吸 结构。结果表明，与其它载体相比，采用水热法合成的SBA．15具有适当的孔径、较大 的比面积、高度有序的孔道结构，有利于活性组分的分散以及反应物和产物分子在载体 上的内扩散，所制备催化剂的活性较高。添加少量Zr能提高活性组分Pd的分散度，改 善催化剂活性，但添加大量的Zr将堵塞分子筛的孔道，导致催化剂比表面积下降，催 化活性降低。同时，添加少量的Zr也能增加催化剂弱酸中心的数目，有利于乙酸乙酯 合成反应的进行。当Zr含量为10％时，催化剂活性最高。在催化剂用量lml、反应温 关键词：乙醇，乙酸乙酯，脱氢，Cu．Zr-Co催化剂，Pd．Zr催化剂 ABSTRACT acetateisa of kind chemicalrawmaterialsand Ethyl important environmental—friendlyorganic canbe usedin solvents，which of widely perfume，dyestuff,pharmaceuticals，andpaint．One-stepsynthesis acetatefromethanol hasattractedmuchattentionbecauseitcalluserenewable ethyl dehydrogenation bioethanolastherawmaterialandits is corrosiveandlowtoxic．Thisdissertation processsimple，no focusedonthe and of Cu-Zr—CoandPd／Zr-SBA一15for synthesis，characterizationcatalyticapplication of acetatefromethanol is oftwo one—stepsynthesis ethyl