貴金屬系列催化劑的合成及應用于加氫反應研究.pdf

1、過渡金屬磷化物是磷元素填隙在過渡金屬原子晶格內(nèi)形成的一種具有特殊物理、化學性質(zhì)的化合物。非金屬磷元素在金屬原子晶格內(nèi)的填隙在微觀上改變了金屬的晶體結(jié)構(gòu)和外電子層分布,進而改變其物理和化學性質(zhì),導致這種化合物的性質(zhì)與原來的純金屬有很大的差別。近年來的研究表明過渡金屬磷化物在許多涉氫反應中都具有優(yōu)異的催化活性,尤其是在加氫脫硫與加氫脫氮反應中的催化活性與選擇性接近或超過商用催化劑,已經(jīng)成為新型催化材料研究領域的一個新的熱點。
　　

2、本文以貴金屬磷化物為主要研究對象,分別對其制備方法和加氫催化性能進行了系統(tǒng)的研究。文中提出了一種在低溫下制備貴金屬磷化物的新方法,并采用此方法制備了負載型催化劑,以十氫萘溶解的二苯并噻吩溶液為探針考察了其加氫脫硫的催化活性。
　　 在對貴金屬磷化物的制備方法的研究中,本文從降低反應溫度和簡化操作過程入手,提出了以三苯基膦為磷源,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磷酸鹽,在氫氣氛下低溫熱處理來制備金屬磷化物的新方法。與制備金屬磷化物的傳統(tǒng)方法--程序升溫

3、還原法(TPR)相比,新方法不但大大降低了反應的溫度,節(jié)約了能源,還簡化了升溫過程,不需要嚴格的程序升溫。成功制備了RuP/SiO2及Ru2P/SiO2,此方法為貴金屬磷化物催化劑的制備提供了一條新的途徑。
　　 在對貴金屬磷化物催化性能的研究中,采用含有二苯并噻吩的十氫萘體系為探針,在反應壓力3.0 MPa、溫度310～350℃和液體空速5 h-1的條件下,考察了磷化物催化劑的加氫脫硫活性。發(fā)現(xiàn)新方法得到的負載于SiO2上的R

4、uP/SiO2和Ru2P/SiO2催化劑活性高于TPR方法得到的催化劑活性,并且它們的活性都會隨著評價溫度的升高也呈現(xiàn)一個升高的趨勢。實驗結(jié)果表明以三苯基膦為磷源制備的Ru2P/SiO2催化劑也是一種非常優(yōu)異的加氫脫硫催化劑,不但加氫脫硫的活性遠遠高于RuS2/SiO2催化劑,還具有相當穩(wěn)定的活性,評價時間為38 h時并沒有失活的趨勢。新方法制備的RuP/SiO2和Ru2P/SiO2催化劑的活性要遠遠高于。TPR方法得到的催化劑的活性。

5、另外,利用新方法還成功制備了Pd5P2/SiO2和PtP2/SiO2。
　　 1,2-丙二醇(1,2-PDO)是一種非常重要的化工原料。主要用作生產(chǎn)不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等的中間體,因其毒性較小,在食品、醫(yī)藥、化妝品和其它衛(wèi)生制品領域也有廣泛應用。近幾年,對1,2-PDO的需求量日益增加。乳酸(α-羥基丙酸)可以利用農(nóng)作物下腳料等可再生能源通過發(fā)酵法制得,利用乳酸催化加氫生成1,2-PDO,該法不僅原料是可再生資源,且