Cu-ZrO2催化劑的制備及其用于二乙醇胺脫氫性能研究.pdf

1、Cu/ZrO2催化劑可應用于CO、CO2加氫合成甲醇,甲醇水蒸汽重整轉化制氫,氮氧化物(NOx)的降解,氨基醇脫氫制氨基酸和環(huán)己醇脫氫制環(huán)己酮等反應過程中。在工業(yè)生產上,傳統(tǒng)方法制備的Cu/ZrO2催化劑存在以下不足:催化劑損耗量大,失活快,反應時間長,反應收率和選擇性低等。所以優(yōu)化催化劑制備工藝條件有重要意義。
　　論文在大量文獻調研和理論分析的基礎上,以Cu(NO3)2·3H2O和ZrOCl2·8H2O為原料,質量分數為20％

2、的氫氧化鈉為沉淀劑,采用共沉淀法制備出用于二乙醇胺脫氫制備亞氨基二乙酸的Cu/ZrO2催化劑,通過正交實驗和單因素實驗的結合,確定了共沉淀法制備Cu/ZrO2催化劑的較優(yōu)工藝條件為:n(Zr)∶n(Cu)=2∶1,鋯鹽初始濃度為0.2 mol/L,分步加料方式,沉淀終點pH值為12,陳化時間為5 h,還原時間為5 h。并通過單因素實驗考察得到了二乙醇胺脫氫合成亞氨基二乙酸鈉鹽的工藝條件:M催化劑∶M二乙醇胺=1∶6,N氫氧化鈉∶N二乙醇

3、胺=2.4∶1,反應溫度為165℃,反應壓力為1.2 MPa。
　　將新鮮Cu/ZrO2催化劑用于二乙醇胺催化脫氫反應,亞氨基二乙酸鈉的收率達90.21%,選擇性達98.45%,將其重復使用10次后,平均收率為84.09%,平均選擇性為95.93%,單程失活率為1%～3%。結果表明制備的Cu/ZrO2催化劑具有較高活性和較長的使用壽命。
　　在二乙醇胺脫氫產物的電位滴定分析方法的基礎上,本文研究了高效液相色譜方法對產物分析的

4、條件,得到了最佳色譜條件:強陰離子交換色譜柱(Hypersil SAX5μm4.6 mm×250 mm),流動相[0.1 mol/L(NH4)2HPO4,用磷酸調pH=3],柱溫為30℃,檢測波長為200 nm,流速為1.0 mL/min,進樣量為20μL,外標法定量。通過此最佳液相色譜分析條件測定亞氨基二乙酸,得到了標準線性回歸方程。
　　采用TG、TPR、BET、XRD和SEM等現代儀器,本文對催化劑前驅體和成品的理化性質進行