ZrO2的制备及其镍基催化剂苯加氢反应性能.docVIP

. .. ZrO2的制备及其镍基催化剂苯加氢反应性能 时间：2009-04-15 09:30 文字选择： HYPERLINK /news/detail/v4-d1004871850.html \l # \t _self 大 HYPERLINK /news/detail/v4-d1004871850.html \l # \t _self 中 HYPERLINK /news/detail/v4-d1004871850.html \l # \t _self 小 来源： HYPERLINK / 中国催化剂网 ZrO2的制备及其镍基 HYPERLINK /selloffer/催化剂.html \t _blank 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ZrO2载体,以苯加氢为探针反应研究了ZrO2载体的制备方法对Ni/ZrO2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)、N2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ZrO2相比,微乳法制备的ZrO2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;ZrO2;镍基催化剂;苯加氢 ????中图分类号:O643?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、 苯 HYPERLINK /selloffer/乙烯.html \t _blank 乙烯等双键的氢化,硝基的加氢氨化以及CO、 CO2的甲烷化和油脂的氢化等。与钯、铂催化剂相 比,高度分散在氧化铝上的镍催化剂(Ni/Al2O3)不 仅价格低、使用方便,而且不易为硫化物(如H2S、 SO2及有机硫化物等)所毒化,因此对氢化反应来 说,镍催化剂使用最多。目前,镍催化剂的研究重点 是活性组分镍的改性和载体的开发。 ????近年来,ZrO2以其优异的性能在加氢反应中得 以大量的使用[1-6]。ZrO2表面酸碱强度均很高,有 良好的亲水性,作为载体比表面小,活性组分主要分 布在外表面上。以纳米ZrO2为载体制备的Ni/ZrO2 催化剂具有良好的稳定性和抗积炭性能[7],但Ni ZrO2催化剂用于催化苯加氢反应还未见报导。 众所周知,载体的制备方法影响其比表面积和 孔结构,进而会影响所负载催化剂的性能[8]。本文 研究了不同方法制备的纳米ZrO2对Ni基催化剂催 化苯加氢性能的影响。 ????1 实验部分 ????1?1 载体的制备 ????ZrO2采用微乳法和沉淀法制备。 ????微乳法:微乳法制备ZrO2的操作步骤见文 献[8],所得样品记为ZrO2(M)。 ????沉淀法:将氧氯化锆溶于适量的去离子水中,在 搅拌的条件下缓慢滴加 HYPERLINK /selloffer/氨水.html \t _blank 氨水至溶液完全沉淀,抽滤, 去离子水洗涤至pH为中性。红外灯下干燥,600℃焙烧4.5h,记为ZrO2(P)。 ????1?2 催化剂的制备 ????催化剂的制备采用浸渍法。将一定量载体浸渍 在一定体积的0.5mol/L的Ni(NO3)2水溶液中24 h,红外灯下干燥,500℃下焙烧4.5h,即得负载型 NiO/ZrO2催化剂,Ni的负载量为10%。 ????1?3 催化剂的表征 ????载体的比表面积及孔径测试在Micromeritics公 司的ASAP2020比表面孔径测定仪上进行,试样测 试前200℃下脱气2h,在液氮温度吸附N2,用BET 公式计算比表面,由BJH法计算孔径分布及孔体 积。 ????X射线衍射(XRD)分析在日本理学Rigaku制 造的D/MAX-RB型X衍射仪上进行,靶材为Cu- Ka,管压40kV,管流30mA,扫描速度3°/min。 在自制的装置上进行TPR、TPD实验,样品量 0.1g,升温速率5K?min-1,载气及还原气的流速 40mL?min-1。TPR:先将样品在N2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 室温,改通5%H2+95%N2(体积比),待基线稳定 后升温至750℃,恒温至基线走平记录TPR图谱。 H2-TPD:样品在400℃用氢气还原2h,再升温至 500℃,降至室温,换用N2气吹扫至基线走平后升 温至650℃,记录TPD图谱。苯-TPD:将做完H2 -TPD的催化剂在N2气中冷却至80℃,待基线稳 定后,脉冲注射苯至色谱峰面积不变即达吸附平衡, N2(4