在负载型Pd、Pt催化剂上苯酚水相加氢脱氧实验研究

发布时间：2017-03-31 20:00

  本文关键词：在负载型Pd、Pt催化剂上苯酚水相加氢脱氧实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：以石油为主的能源逐渐减少引发了全球的能源危机,化石燃料燃烧产生的温室气体引发全球变暖(GHG),成为了人类历史上最大的环境挑战之一。作为最重要的且是地球上唯一可被转换成液体燃料的可再生资源,生物质成为理想的化石燃料替代品而受到广泛关注。与原油相比(元素组成为98wt.%C和H、1.8、wt.%S和0.1wt.%O),生物油为含氧质量分数为50wt.%的酸性(pH=2.5)水溶液。生物油中的含氧化合物主要以呋喃类和酚类为主。高含氧量不仅显著降低了生物油的燃烧值,而且有些含氧化合物容易发生聚合,化学性质不稳定,严重腐蚀设备,影响油品的存储和运输。因此,生物油的脱氧己成为这一类可再生燃料生产面临的重要课题。 负载型贵金属催化剂以其载体的良好分散性和金属与载体电子之间的相互作用而广泛应用于加氢和脱氢反应。据此,制备了一系列的负载型Pd和Pt催化剂,以苯酚5wt.%水溶液为模型化合物,考察其催化活性。通过XRD、N2物理吸附和NH3程序升温脱附等表征手段对催化剂进行表征。 在以氯化钯为前体盐制备的一系列催化剂上,反应8h后,环己烷选择性由高到低排序为：Pd/HBetaPd/HZSM-5Pd/MCM-41。结果表明,催化剂载体酸性越高,C-O键越容易断裂,使得脱氧产物环己烷选择性增高。而以Al2O3、SiO2为载体时,产物无环己烷生成。同时考察了以氯铂酸为前体盐的Pt/HBeta和Pt/HZSM-5催化剂上苯酚HDO加氢脱氧活性,产物环己烷选择性为100%。不同反应温度(150℃、200℃、250℃和300℃)下苯酚HDO反应活性结果表明,随着温度的升高,环己烷的选择性提高。在50h反应时间范围内,负载型Pd催化剂上,环己烷选择性有所下降,而在负载型Pt催化剂上,环己烷选择性保持稳定。
【关键词】：加氢脱氧 苯酚 Pd Pt 水相 生物油
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE624.93
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 文献综述10-22
• 1.1 生物油概述10-12
• 1.1.1 生物油简介10
• 1.1.2 生物油的组成和性质10-12
• 1.1.3 两段加氢脱氧反应工艺12
• 1.1.4 生物油中的水12
• 1.2 苯酚加氢脱氧反应机理12-13
• 1.3 生物油加氢脱氧催化剂13-16
• 1.3.1 过渡金属硫化物催化剂14-15
• 1.3.2 过渡金属磷化物15-16
• 1.3.3 贵金属催化剂16
• 1.4 苯酚加氢脱氧催化剂载体16-20
• 1.4.1 Beta17-19
• 1.4.2 ZSM-519
• 1.4.3 MCM-4119-20
• 1.4.4 活性炭20
• 1.5 论文选题的意义及研究内容20-22
• 1.5.1 论文选题意义20-21
• 1.5.2 论文研究内容21-22
• 2 在负载型Pd催化剂上苯酚水相HDO性能研究22-36
• 2.1 实验部分22-25
• 2.1.1 实验原料22
• 2.1.2 制备MCM-41分子筛22-23
• 2.1.3 制备H型Beta分子筛和ZSM-5分子筛23
• 2.1.4 负载型Pd催化剂的制备23
• 2.1.5 载体及催化剂的表征23
• 2.1.6 催化剂加氢脱氧反应评价23
• 2.1.7 样品处理与分析23-25
• 2.2 结果与讨论25-35
• 2.2.1 载体XRD表征25
• 2.2.2 催化剂N_2物理吸附25-26
• 2.2.3 催化剂NH_3程序升温脱附26
• 2.2.4 不同分子筛载体负载的贵金属Pd催化剂加氢脱氧反应26-31
• 2.2.5 在Pd/HZSM-5和Pd/HBeta催化剂上苯酚HDO性能随温度变化31-33
• 2.2.6 负载型贵金属Pd催化剂苯酚加氢脱氧反应稳定性考察33-35
• 2.3 本章小结35-36
• 3 在负载型Pt催化剂上苯酚水相HDO性能研究36-44
• 3.1 实验部分36-37
• 3.1.1 实验原料36
• 3.1.2 负载型Pt催化剂的制备36
• 3.1.3 载体及催化剂的表征36
• 3.1.4 催化剂加氢脱氧反应评价36
• 3.1.5 样品处理与分析36-37
• 3.2 结果与讨论37-43
• 3.2.1 载体XRD表征37
• 3.2.2 催化剂N_2物理吸附37-38
• 3.2.3 催化剂NH_3程序升温脱附38
• 3.2.4 在Pt/HZSM-5和Pt/HBeta催化剂上苯酚水相HDO性能研究38-40
• 3.2.5 在Pt/HZSM-5和Pt/HBeta上苯酚水相HDO性能随温度变化40-41
• 3.2.6 在Pt/HZSM-5和Pt/HBeta上苯酚水相HDO稳定性考察41-43
• 3.3 本章小结43-44
• 结论44-45
• 参考文献45-49
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况49-50
• 致谢50-51

【参考文献】

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