負(fù)載型NiCu納米合金催化劑制備及炔烴選擇性加氫性能研究.pdf

1、烯烴工業(yè)是石油化工行業(yè)的源頭核心，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。其中以乙烯為原料的產(chǎn)品占全部石化產(chǎn)品的70％以上。目前，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)乙烯的方法為蒸汽裂解法。然而石油裂解產(chǎn)物中除了乙烯以外通常還含有少量的乙炔，其在乙烯聚合過程易導(dǎo)致諸多問題，因此充分脫除乙烯原料氣中的乙炔，使其含量降至5 ppm以下是十分必要的。催化加氫法具有成本低、流程簡(jiǎn)單及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已成為工業(yè)中最常用的去除裂解氣中乙炔的方法。負(fù)載型Pd基催化劑是目前研究和應(yīng)

2、用最為廣泛的催化劑，鑒于貴金屬資源價(jià)格昂貴，近年來針對(duì)以價(jià)格低廉的非貴金屬催化劑替代貴金屬催化劑的研究日益活躍。非貴金屬Ni基催化劑具有良好的加氫活性，是乙炔選擇性加氫反應(yīng)中使用最早的非貴金屬催化劑，然而在該過程中，Ni催化劑表面極易產(chǎn)生綠油和積碳，從而造成催化劑失活，因此開發(fā)高性能Ni基非貴金屬炔烴選擇性加氫催化劑具有重要的意義。
　　納米合金由于存在協(xié)同效應(yīng)，通常表現(xiàn)出與單金屬不同的化學(xué)性質(zhì)，以其為活性組分為制備高性能催化劑提

3、供了可能。鑒于Cu基催化劑具有優(yōu)異的烯烴選擇性，本論文以納米金屬合金的構(gòu)筑為出發(fā)點(diǎn)，提出兩種可行的途徑以實(shí)現(xiàn)高分散NiCu納米合金催化劑的可控制備，在炔烴選擇性加氫反應(yīng)對(duì)催化劑的活性、烯烴選擇性及穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，并對(duì)其構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了深入研究。
　　基于層狀復(fù)合金屬氫氧化物(LDH)層板的可調(diào)性和晶格定位效應(yīng)，以內(nèi)源形式將活性組分Ni和Cu引入LDH層板中，并以LDH作為催化劑前驅(qū)體制備負(fù)載型NiCu合金催化劑，考察其在乙炔

4、選擇性加氫反應(yīng)中的催化性能，系統(tǒng)研究了催化劑制備方法對(duì)雙金屬催化劑活性組分合金化程度的影響，并揭示了催化劑結(jié)構(gòu)對(duì)催化性能的影響。與浸漬法制備的NiCu雙金屬催化劑相比，LDH前驅(qū)體法制備的催化劑具有活性組分顆粒尺寸較小及NiCu合金化程度較高的特點(diǎn)，不僅使催化劑表面活性位點(diǎn)的數(shù)量增加，且使Ni和Cu間的電子效應(yīng)增強(qiáng)，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性、選擇性和穩(wěn)定性。
　　基于CeO2的形貌及晶面誘導(dǎo)效應(yīng)，選用具有不同形貌（晶面）的CeO2