高比表面積Cu-Cr催化劑的合成及甘油氫解催化性能.pdf

1、Cu—Cr催化劑由于其獨(dú)特的催化作用而廣受研究人員的關(guān)注，尤其在低壓甘油氫解制備丙二醇的反應(yīng)中，Cu—Cr催化劑被認(rèn)為是最有效的催化劑。因此，高比表面積的Cu—Cr催化劑可以顯著地提高其在催化領(lǐng)域，尤其是在甘油氫解中的應(yīng)用。本文采用碳模板法和非醇鹽溶膠—凝膠法合成了具有高比表面積、高活性和高選擇性的Cu—Cr催化劑，并采用熱重(TG/DTG)，氮?dú)馕剑绦蛏郎剡€原(TPR)，X射線衍射(XRD)，拉曼光譜和透射電鏡(TEM)等分析和表

2、征手段對(duì)其進(jìn)行表征。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探討了影響催化劑合成的因素，并考察制備的Cu—Cr催化劑在甘油氫解反應(yīng)中的催化性能。結(jié)果表明： 1.使用多孔炭為模板，硝酸銅和/或硝酸鉻為前驅(qū)體，可制備高比表面積Cu—Cr催化劑。Cu—Cr催化劑的比表面積高達(dá)50m2/g，同時(shí)，制備的CuO和Cr2O3的比表面積也高于10和50m2/g。通過(guò)選擇不同的模板，調(diào)變Cu/Cr摩爾比，以及煅燒氣氛和煅燒溫度，可以對(duì)樣品的比表面積進(jìn)行調(diào)控。經(jīng)過(guò)H2還原的催化

3、劑在甘油氫解中顯示了優(yōu)異的催化性能，例如，在210℃和4.15 MPa H2壓力下反應(yīng)10小時(shí)，甘油的轉(zhuǎn)化率接近51％，對(duì)1，2-丙二醇的選擇性高于96％。另外，Cu/Cr摩爾比低于1:1的催化劑顯示了較高的催化活性，而商業(yè)的Cu—Cr催化劑則是Cu/Cr摩爾比為1具有最好的催化性能。結(jié)果表明，碳模板法是一種合成Cu—Cr甘油氫解催化劑的優(yōu)異方法。碳模板法不僅可以可控合成Cu—Cr催化劑，還可以擴(kuò)展到其他催化劑的合成，如高比表面積Cex

4、Fe1-xO2固溶體的合成。 2.不同Cu/Cr摩爾比的高活性和高選擇性Cu—Cr催化劑已通過(guò)非醇鹽溶膠—凝膠法合成。該法使用硝酸銅和硝酸鉻為前驅(qū)體，環(huán)氧丙烷為凝膠劑，克服了傳統(tǒng)溶膠—凝膠法使用昂貴前驅(qū)體等的缺點(diǎn)。制備的Cu—Cr催化劑可以通過(guò)控制水解條件，Cu/Cr摩爾比以及煅燒溫度和氣氛調(diào)變其比表面積。使用非醇鹽溶膠—凝膠法制備的Cu—Cr催化劑在甘油氫解反應(yīng)中顯示了優(yōu)異的催化性能，例如，在反應(yīng)條件為210℃，4.15 MP