蒽在贵金属催化剂上的选择性加氢研究

发布时间：2020-05-29 22:29

【摘要】：随着经济的高速发展,石油资源越来越匮乏,清洁燃料油的生产显得非常重要。负载型贵金属催化剂是工业生产中用于油品精制降低芳烃含量的重要催化剂。其中炭基材料负载贵金属催化剂被广泛使用,并且表现出较优异的稠环芳烃加氢活性。本论文以活性炭(AC)和石墨烯(RGO)为载体,引入贵金属Pt、Pd,制备了一系列Pd/RGO,Pd/AC,Pt-Pd/AC催化剂,通过XRD,BET,TEM,SEM-EDX等物理化学方法对催化剂进行结构和形貌表征。催化剂评价在高温高压反应釜中进行,考察了蒽选择加氢反应性能,气质连用检测到产物有二氢蒽(DHA),四氢蒽(THA),非对称八氢蒽(cis+trans-OHA),对称八氢蒽(sym-OHA)以及全氢蒽(PHA),没有检测到开环产物。(1)研究了Pd/RGO催化剂制备过程中Pd前驱体及载量,保护剂,浸渍液,和还原温度对催化剂性能的影响。结果表明,浸渍液pH的增加有利于提高Pd在载体表面的分散度以及载体表面Pd的密度。因此,浸渍液为尿素时Pd/RGO的活性较高,蒽的转化率为97.49%,sym-OHA的选择性为60.93%。(2)研究了载体AC的预处理对Pd/AC催化剂活性的影响。对AC分别进行了酸洗,碱洗,双氧水洗等预处理,结果表明,酸洗可造成活性炭表面的缺陷更多,更有利于活性中心的锚定,因此酸处理后的AC制备的Pd/AC催化剂活性更高,蒽的转化率为100%,产物sym-OHA的选择性为48.17%。(3)探究了反应时间,反应温度,反应转速,反应压力以及溶剂等工艺条件对蒽在Pt-Pd/AC上选择性加氢反应的影响。还考察了催化剂的焙烧温度对Pt-Pd/AC活性的影响,证明了双金属之间的相互作用可以促进蒽加氢反应的进行。结果表明,采用Pt-Pd/AC双金属催化剂,在200℃,1 MPa的条件下,反应2 h,效果最佳,蒽完全转化的同时,产物sym-OHA的选择性分别为68.33%。
【图文】：

气相色谱,加氢反应装置,反应釜

图 2.1 蒽加氢反应装置图Fig 2.1 The experimental instrument of anthracene hydrogenation反应在不锈钢高温高压反应釜中进行，图 2.1 为蒽加氢反应装置图剂共同置于反应釜内，然后安装反应釜，检验装置气密性能，保氢气置换釜内空气 2-3 次，调节氢气初始压力为 3 MPa，待温度开启机械搅拌并保持 2 h，反应结束后，将反应釜冷却至室温，体，打开反应釜，取出产物及未反应完的底物，，离心分离后，进用分析。分析方法定性及定量分析采用上海锐敏气相色谱仪（GC）及气质联用仪析方法：气相色谱使用条件：采用氢气火焰离子检测器（FID）30 m*0.25 mm*0.5 um）毛细管，检测条件为：柱箱温度为 120 °C检测器温度 250 °C。采用程序升温法，第一阶段保持 1min，第

浸渍液,催化剂

图 3.2 不同浸渍液的 Pd/RGO 催化剂的 SEM-EDX 图Fig 3.2 XSEM-EDX images of Pd/RGO catalysts with different impregnation liquid图 3.2 为用不同浸渍液制备的 Pd/RGO 催化剂的 SEM-EDX 图，SEM 图很清晰可以观察到我们所制备的石墨烯表面褶皱的状态，EDX 图反映了催化剂元素的组成情况，图中明显能够看到C元素和Pd元素的特征峰，说明Pd元素已经分散于载体RGO表面，氧元素的存在说明 RGO 表面有含氧基团存在。除此之外没有其他元素被检测到，也说明我们所制备的催化剂纯度比较高。3.2.4 保护剂对 Pd/RGO 催化剂活性的影响3.2.4. 1 催化剂活性的评价表 3.4 不同保护剂的 Pd/RGO 催化剂的活性Table 3.4 Catalytic properties of Pd/RGO prepared from different protective agentSelectivity(%)
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O643.36

【参考文献】