磷酸铝基Ni系催化剂的制备及催化α-蒎烯加氢的研究

发布时间：2021-05-12 02:14

　　α-蒎烯是松节油的主要成分,它的主要氢化产物——顺式蒎烷,是香料工业的重要中间体,具有很高的附加价值。因此,制备高选择性的顺式蒎烷产品一直是林产化学研究的热点。提高顺式蒎烷选择性的方法包括制备性能优异的催化剂以及优化加氢条件。负载型Ni催化剂对α-蒎烯加氢反应有良好的性能,而选择适宜的载体,是提高Ni催化剂性能的关键。α-蒎烯是一种常见的化学溶剂,但在材料合成领域的应用较少。因此,将α-蒎烯用于功能材料的合成,对拓宽松节油的应用同样意义颇深。磷铝分子筛是常用的催化剂载体,其具有良好的结构形貌和优良的热稳定性,在催化领域应用广泛,但在松节油的深加工方向应用甚少。将磷铝分子筛用于松节油深加工,对拓展它的应用和进一步提升松节油的深加工水平,具有重大意义。本论文以α-蒎烯为溶剂,合成磷酸铝分子筛,并负载Ni系催化剂,用于α-蒎烯加氢反应。使用XRD、BET、SEM-EDS、TEM、TG-DSC、XPS、TPR、TPO和IR等现代分析手段对样品进行表征和分析。主要内容及结论如下:1、以α-蒎烯为溶剂进行磷酸铝的合成,包括:（1）使用三乙胺为模板剂,常规加热合成了AFI型磷铝分子筛（记为APO-B... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 松节油及蒎烯发展和应用的概述
        1.1.1 松节油的组成与应用
        1.1.2 α-蒎烯的应用研究概况
    1.2 α-蒎烯的催化加氢反应及催化剂研究概况
        1.2.1 贵金属催化剂催化α-蒎烯加氢
        1.2.2 Ni系催化剂催化加氢的应用概述
        1.2.3 Ni系催化剂用于α-蒎烯加氢
        1.2.4 α-蒎烯加氢机理及动力学
    1.3 磷铝分子筛的发展概况
        1.3.1 磷铝分子筛的合成研究
        1.3.2 磷铝分子筛的应用
    1.4 本研究的目的和意义
    1.5 本研究的主要内容
第二章 实验仪器试剂及分析表征
    2.1 主要试剂仪器
    2.2 材料制备
        2.2.1 磷酸铝的制备
        2.2.2 催化剂的制备
    2.3 样品的表征方法
        2.3.1 物相组成分析(XRD)
        2.3.2 微观形貌分析(SEM-EDS&TEM-EDS)
        2.3.3 比表面积和孔分布测定(N2-Sorption)
        2.3.4 热重分析(TG-DSC)
        2.3.5 红外光谱实验(FT-IR)
        2.3.6 程序升温还原(H2-TPR)
        2.3.7 程序升温氧化(O2-TPO)
        2.3.8 X射线光电子能谱分析(XPS)
    2.4 催化剂的性能考察
        2.4.1 加氢反应的操作步骤
        2.4.2 加氢反应的评价指标
        2.4.3 产物的分析
第三章 以α-蒎烯为溶剂合成磷铝分子筛的研究
    3.1 引言
    3.2 使用不同物料和方法制备磷酸铝
    3.3 AFI型磷酸铝的合成
        3.3.1 溶剂对磷酸铝结构性质的影响
        3.3.2 APO-BAA晶化过程的研究
        3.3.3 结晶动力学研究
        3.3.4 焙烧暨脱模过程研究
        3.3.5 重现性实验
    3.4 鳞石英型磷酸铝的合成
        3.4.1 溶剂对产物结构的影响
        3.4.2 APO-BBA的制备条件考察
        3.4.3 APO-BBA的结晶动力学研究
    3.5 无定形多孔磷酸铝的合成
    3.6 本章小结
第四章 Ni/APO催化剂的制备及催化α-蒎烯加氢性能的研究
    4.1 引言
    4.2 Ni/APO-BAA催化剂的制备及性能研究
        4.2.1 催化剂表征
        4.2.2 负载条件对催化剂性能的影响
        4.2.3 加氢条件考察及工艺优化
        4.2.4 催化剂寿命考察
        4.2.5 α-蒎烯在Ni/APO-BAA上加氢的动力学
    4.3 Ni/APO-BBA催化剂的制备及性能研究
        4.3.1 催化剂表征
        4.3.2 负载条件对催化剂性能的影响
        4.3.3 加氢条件考察及工艺优化
        4.3.4 催化剂寿命考察
    4.4 Ni/APO-BCB的催化性能研究
        4.4.1 催化剂表征
        4.4.2 催化剂性能考察
    4.5 催化剂性能对比及构效关系讨论
        4.5.1 载体对活性组分性能的影响
        4.5.2 不同模板剂作用下所得载体对催化剂性能的影响
        4.5.3 不同溶剂作用下制得的载体对催化剂性能的影响
        4.5.4 不同类型的载体对催化剂性能的影响
        4.5.5 载体的适用性讨论
    4.6 本章小结
第五章 Ni-P/APO催化剂的制备及催化α-蒎烯加氢性能的研究
    5.1 引言
    5.2 Ni-P/APO-BAA催化剂的表征
    5.3 Ni-P/APO-BAA催化性能研究
        5.3.1 负载条件对催化剂组成和性能的影响
        5.3.2 Ni-P/APO-BAA催化α-蒎烯加氢工艺研究
        5.3.3 催化剂寿命考察
    5.4 α-蒎烯在Ni-P/APO-BAA上加氢的动力学研究
        5.4.1 扩散作用的消除
        5.4.2 数据采集及处理
        5.4.3 反应级数的确定
        5.4.4 α-蒎烯转化和蒎烷生成的活化能和指前因子
        5.4.5 模型检验
    5.5 催化剂性能对比及构效关系讨论
        5.5.1 载体对Ni-P性能的影响
        5.5.2 P的掺入对催化剂性能的影响
        5.5.3 本研究的催化剂与其他催化剂的比较
    5.6 本章小结
第六章 结论与创新
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面法优化Ni-P/APO-11非晶态催化剂催化松节油加氢反应[J]. 潘登,王亚明,钟申洁,蒋丽红.  化工学报. 2017(06)
[2]NiCoB/TiO2非晶态合金催化松节油加氢反应[J]. 鞠江月,王亚明,蒋丽红,黄通现,王红琴,张家华.  精细化工. 2017(01)
[3][Rh（COD）Cl]2催化剂的制备及催化α-蒎烯不对称加氢反应[J]. 王红琴,王亚明,蒋丽红,张家华,鞠江月.  化工进展. 2017(01)
[4][BMIM]BF4中钌纳米催化剂的制备及催化α-蒎烯加氢反应[J]. 王小燕,于世涛,侯胜利,陈祥云,解从霞.  林产化学与工业. 2016(06)
[5]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)
[6]Ni/TiO2-Al2O3催化剂的制备及其在松节油催化加氢反应中的应用[J]. 韩欢,蒋丽红,王亚明,黄太阳,王红琴.  林产化学与工业. 2016(01)
[7]NaY分子筛负载金属Salen催化剂催化α-蒎烯环氧化[J]. 马艾华,胡庭维,陕绍云,贾庆明.  林产化学与工业. 2014(05)
[8]松香基季铵盐引导合成高分散纤维状介孔γ-Al2O3[J]. 王鹏,赵振东,徐丽锋,毕良武,王宗德.  林产化学与工业. 2014(02)
[9]α-蒎烯对大麦虫体内解毒酶活性的影响[J]. 田雨浓,马伟,韦庆慧,韩旭洋,罗帅,陈旭日,邱本军,马玲.  林业科学. 2013(04)
[10]FCC废催化剂负载镍催化松节油加氢性能研究[J]. 陈献锟,陈小鹏,梁杰珍,王琳琳,韦小杰,童张法.  广西大学学报(自然科学版). 2012(06)

博士论文
[1]磷铝系介孔分子筛的合成与表征及焙烧与结晶动力学[D]. 任海伦.天津大学 2007
[2]离子热合成磷酸铝分子筛及其催化烃类异构化反应的研究[D]. 王磊.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2007



本文编号：3182536