Ni-P/APO-11非晶态催化剂的制备及其催化松节油加氢反应研究
发布时间：2020-12-12 22:42
松节油是一种常见的植物次级代谢产物,其主要成分是α-蒎烯和β-蒎烯。α-蒎烯和β-蒎烯化学性质活泼,可参与多种化学反应生成各类深加工产品,其加氢产物蒎烷是香料行业重要的原料之一,可生产芳樟醇、二氢月桂烯等萜类香料。而蒎烷分为顺式蒎烷和反式蒎烷,工业生产过程中以活性较高的顺式薇烷为主,研究和制备高性能催化剂用于蒎烯不对称加氢反应,对松节油深加工利用具有重要意义。目前,蒎烯加氢催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂,非贵金属镍系催化剂价格低廉,来源广泛,一直受到人们的青睐。因此本文以自制APO-11为催化剂载体,采用化学还原法制备Ni-P/APO-11（磷酸铝分子筛）负载型催化剂,用于α-蒎烯及其它松节油主要组分的加氢反应。具体实验研究内容如下:（1）采用水热合成法制备出APO-11磷酸铝分子筛,通过单因素实验了确定适宜的制备条件:初始凝胶n（ι-Pr2NH）/n（Al）/n（P）/n（H2O）=2:1:1:40,晶化时间 24h,晶化温度200℃,干燥温度110℃。之后研究APO-11分子筛结晶动力学,计算出其晶体表观成核活化能En和表观生长活化能Eg。（2）采用化学还原法制备负载型N...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３?ａ－蒎烯加氢反应机理图??Ｆｉｇｌ．３?Ｔｈｅ?ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ａ－ｐｉｎｅｎｅ??
由表３．１可以看到，在陈化时间、晶化条件不变的前提下，随着模板剂用量??增加，材料比表面积呈现先升高后降低的趋势，当初始凝胶为２：?１：?１：?４０时，??比表面积最大为１８３．７６?ｍ２／ｇ＇并且将图３．１的ＸＲＤ谱图与标准卡片ＰＤＦ＃４７－０５９９??对比中发现，在ｎ（ｉ－Ｐｒ２ＮＨ）：?ｎ（Ａｌ（０Ｈ）３）＝ｌ和１．５时，没有形成ＡＰ０－１１分子筛，??而Ｒ：?Ａｌ＝２、２．５、３出现了明显的ＡＰＯ－１１衍射峰，可以确定成功制备具有ＡＥＬ??拓扑结构的ＡＰ０－１１磷酸铝分子筛，属正交晶系，而且该材料沿着（００２）晶面生长。??添加模板剂可以显著降低分子筛晶格的化学势，使之加快分子筛成核速率，所以??模板剂用量较低时结晶度相对较低，随着模板剂用量的增加，次级结构单元成型??并足够组装成更大的笼型结构，这时ＡＰ０－１１己基本形成，继续增大模板剂用量，??材料的比表面积会有所下降。综合ＢＥＴ分析和ＸＲＤ谱图，确定适宜的模板剂用??量为?ｎ〇Ｐｒ２ＮＨ）：?ｎ（Ａｌ（ＯＨ）３）＝２。??３．１．１．２晶化时间对材料的影响??晶化时间是制备分子筛重要因素之一
长期仍需一段时间，这在后面的结晶动力学研究部良好的结晶度，说明己经进入到晶化期内，在晶化时４?ｈ的结晶度次之，但是一方面考虑到能耗和安全的高的结晶程度；另一方面晶化４８?ｈ材料的比表面积，综合这两方面原因最终选择适宜的晶化时间为２４?表３．２不同晶化时间的对比??Ｔａｂｌｅ?３．２?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ??晶化时间／ｈ?比表面积／ｍ２－ｇ＾??１２?１９０．４５??２４?１９６．５１??４８?１６８．７７??７２?１８３．７６??９６?１５５．８１??１２０?２１３．９６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]非晶态镍硼/石墨烯复合材料的制备及其蒎烯催化加氢活性[J]. 张家华,蒋丽红,伍水生,王红琴,王亚明. 化工学报. 2016(06)
[2]废FCC触媒负载镍催化松节油加氢特性[J]. 郭慧青,王琳琳,陈小鹏,邓永福,周丹,张鹏鹏. 高校化学工程学报. 2015(04)
[3]以有序介孔二氧化硅纳米粒子为可再生催化剂多组分一锅法合成4H-氧萘衍生物（英文）[J]. Yaghoub SARRAFI,Ebrahim MEHRASBI,Amir VAHID,Mahmood TAJBAKHSH. 催化学报. 2012(09)
[4]有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5的合成[J]. 刘智,李阳雪,刘云凌,霍启升. 高等学校化学学报. 2011(10)
[5]ZSM-5/磷酸铝复合分子筛在甲醇制烯烃反应中的应用[J]. 王政,王林,张国香,马清祥,赵天生. 石油学报(石油加工). 2011(04)
[6]ZRF分子筛的合成、表征及其催化脱硫性能[J]. 郑金玉,李明罡,罗一斌,宗保宁,舒兴田. 石油学报(石油加工). 2010(03)
[7]镍盐前体对Ni/γ-Al2O3催化剂催化加氢活性的影响[J]. 任世彪,邱金恒,王春燕,许波连,范以宁,陈懿. 催化学报. 2007(07)
[8]Ni2+在γ-Al2O3上的分散状态及负载型Ni/γ-Al2O3催化剂的α-蒎烯加氢活性（英文）[J]. 任世彪,邱金恒,王春燕,许波连,范以宁,陈懿. 无机化学学报. 2007(06)
[9]磷酸铝介孔分子筛的合成[J]. 姜炜,吕彤,杜开封,吴赞敏. 当代化工. 2007(01)
[10]纳米镍催化α-蒎烯加氢合成顺式蒎烷的研究[J]. 谢晖,杨圣军,张志杰. 林产化学与工业. 2005(04)
硕士论文
[1]废FCC触媒改性再生及其催化松节油单萜烯加氢反应研究[D]. 郭慧青.广西大学 2015
[2]基于钛酸钠的湿度传感器的研究[D]. 张宇鹏.吉林大学 2014
[3]过渡金属取代磷酸铝分子筛的合成与表征[D]. 刘卓.吉林大学 2012
[4]复合材料ZnS/AlPO4-5的制备及其光催化性能研究[D]. 郑梅琴.福建师范大学 2007
本文编号：2913402
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３?ａ－蒎烯加氢反应机理图??Ｆｉｇｌ．３?Ｔｈｅ?ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ａ－ｐｉｎｅｎｅ??
由表３．１可以看到，在陈化时间、晶化条件不变的前提下，随着模板剂用量??增加，材料比表面积呈现先升高后降低的趋势，当初始凝胶为２：?１：?１：?４０时，??比表面积最大为１８３．７６?ｍ２／ｇ＇并且将图３．１的ＸＲＤ谱图与标准卡片ＰＤＦ＃４７－０５９９??对比中发现，在ｎ（ｉ－Ｐｒ２ＮＨ）：?ｎ（Ａｌ（０Ｈ）３）＝ｌ和１．５时，没有形成ＡＰ０－１１分子筛，??而Ｒ：?Ａｌ＝２、２．５、３出现了明显的ＡＰＯ－１１衍射峰，可以确定成功制备具有ＡＥＬ??拓扑结构的ＡＰ０－１１磷酸铝分子筛，属正交晶系，而且该材料沿着（００２）晶面生长。??添加模板剂可以显著降低分子筛晶格的化学势，使之加快分子筛成核速率，所以??模板剂用量较低时结晶度相对较低，随着模板剂用量的增加，次级结构单元成型??并足够组装成更大的笼型结构，这时ＡＰ０－１１己基本形成，继续增大模板剂用量，??材料的比表面积会有所下降。综合ＢＥＴ分析和ＸＲＤ谱图，确定适宜的模板剂用??量为?ｎ〇Ｐｒ２ＮＨ）：?ｎ（Ａｌ（ＯＨ）３）＝２。??３．１．１．２晶化时间对材料的影响??晶化时间是制备分子筛重要因素之一
长期仍需一段时间，这在后面的结晶动力学研究部良好的结晶度，说明己经进入到晶化期内，在晶化时４?ｈ的结晶度次之，但是一方面考虑到能耗和安全的高的结晶程度；另一方面晶化４８?ｈ材料的比表面积，综合这两方面原因最终选择适宜的晶化时间为２４?表３．２不同晶化时间的对比??Ｔａｂｌｅ?３．２?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ??晶化时间／ｈ?比表面积／ｍ２－ｇ＾??１２?１９０．４５??２４?１９６．５１??４８?１６８．７７??７２?１８３．７６??９６?１５５．８１??１２０?２１３．９６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]非晶态镍硼/石墨烯复合材料的制备及其蒎烯催化加氢活性[J]. 张家华,蒋丽红,伍水生,王红琴,王亚明. 化工学报. 2016(06)
[2]废FCC触媒负载镍催化松节油加氢特性[J]. 郭慧青,王琳琳,陈小鹏,邓永福,周丹,张鹏鹏. 高校化学工程学报. 2015(04)
[3]以有序介孔二氧化硅纳米粒子为可再生催化剂多组分一锅法合成4H-氧萘衍生物（英文）[J]. Yaghoub SARRAFI,Ebrahim MEHRASBI,Amir VAHID,Mahmood TAJBAKHSH. 催化学报. 2012(09)
[4]有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5的合成[J]. 刘智,李阳雪,刘云凌,霍启升. 高等学校化学学报. 2011(10)
[5]ZSM-5/磷酸铝复合分子筛在甲醇制烯烃反应中的应用[J]. 王政,王林,张国香,马清祥,赵天生. 石油学报(石油加工). 2011(04)
[6]ZRF分子筛的合成、表征及其催化脱硫性能[J]. 郑金玉,李明罡,罗一斌,宗保宁,舒兴田. 石油学报(石油加工). 2010(03)
[7]镍盐前体对Ni/γ-Al2O3催化剂催化加氢活性的影响[J]. 任世彪,邱金恒,王春燕,许波连,范以宁,陈懿. 催化学报. 2007(07)
[8]Ni2+在γ-Al2O3上的分散状态及负载型Ni/γ-Al2O3催化剂的α-蒎烯加氢活性（英文）[J]. 任世彪,邱金恒,王春燕,许波连,范以宁,陈懿. 无机化学学报. 2007(06)
[9]磷酸铝介孔分子筛的合成[J]. 姜炜,吕彤,杜开封,吴赞敏. 当代化工. 2007(01)
[10]纳米镍催化α-蒎烯加氢合成顺式蒎烷的研究[J]. 谢晖,杨圣军,张志杰. 林产化学与工业. 2005(04)
硕士论文
[1]废FCC触媒改性再生及其催化松节油单萜烯加氢反应研究[D]. 郭慧青.广西大学 2015
[2]基于钛酸钠的湿度传感器的研究[D]. 张宇鹏.吉林大学 2014
[3]过渡金属取代磷酸铝分子筛的合成与表征[D]. 刘卓.吉林大学 2012
[4]复合材料ZnS/AlPO4-5的制备及其光催化性能研究[D]. 郑梅琴.福建师范大学 2007
本文编号：2913402
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