氣相催化裂解1,1,2-三氯乙烷脫HCl催化劑的研究.pdf

1、多氯乙烷如1，1，2-三氯乙烷和1，1，2，2-四氯乙烷已經(jīng)作為化學(xué)中間體使用了幾十年，作為溶劑，脫脂劑和除漆劑。這兩種化合物對(duì)肝臟，腎臟，神經(jīng)和免疫系統(tǒng)都有不良的健康影響。由于不適當(dāng)?shù)奶幹梅椒ê鸵馔忉尫牛@些污染物廣泛分布在地下水和土壤中。因此如何處理多氯乙烷是一個(gè)重要的課題，目前較為有效的方法是將多氯乙烷通過催化裂解脫HCl轉(zhuǎn)化成烯烴類有用的物質(zhì)，其中催化劑起著重要的作用。
　　本論文主要研究氣相催化裂解1，1，2-三氯乙烷脫

2、HCl的催化劑，并設(shè)計(jì)篩選出催化性能好、選擇性高的Zn/SiO2催化劑和CrOx催化劑，用于生產(chǎn)順-1，2-二氯乙烯(cis-1，2-DCE)?？疾炝饲膀?qū)體類型、催化劑負(fù)載量、焙燒溫度、空速、反應(yīng)溫度等對(duì)1，1，2-三氯乙烷(TCE)脫HCl轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響，通過X射線衍射分析(XRD)、熱重分析-差熱分析法(TG-DTA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、比表面(BET)、X射線光電子能譜(XPS)、拉曼光譜(

3、Raman)、氨氣-程序升溫控制(NH3-TPD)、氫氣-程序升溫還原(H2-TPR)等一系列表征探究了1，1，2-三氯乙烷(TCE)脫氯反應(yīng)活性和選擇性的影響因素，以及TCE脫氯反應(yīng)失活原因，并初步探究了TCE脫氯反應(yīng)的機(jī)理。具體內(nèi)容如下:
　　1.用浸漬法制備了一系列SiO2負(fù)載的過渡金屬硝酸鹽催化劑M/SiO2(M為第Ⅳ周期過渡金屬)，用于氣相催化裂解1，1，2-三氯乙烷(TCE)脫HCl的反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，在M/SiO2催化

4、劑中，Zn/SiO2催化性能最好，在反應(yīng)溫度為350℃時(shí)，TCE轉(zhuǎn)化率能達(dá)到98％，順-1，2-二氯乙烯(cis-DCE)的選擇性82％。隨著Zn負(fù)載量的增加，Zn/SiO2催化劑上TCE轉(zhuǎn)化率逐漸增加，與催化劑上總酸量變化一致。將總酸量以Zn負(fù)載量歸一化得到比酸量，則比酸量越大，Zn/SiO2催化劑比活性越高，表明Zn/SiO2催化劑表面酸性中心是TCE脫氯反應(yīng)的活性中心。Zn/SiO2催化劑在TCE脫HCl反應(yīng)中存在一定的失活現(xiàn)象，

5、歸因子反應(yīng)過程中催化劑表面積炭。低Zn負(fù)載量催化劑上會(huì)產(chǎn)生較多積炭，歸因于其具有較多強(qiáng)酸性中心，表明催化劑表面強(qiáng)酸中心是導(dǎo)致催化劑積炭和失活的主要原因。
　　2.通過Cr(NO3)3和NH3·H2O共沉淀法制備了不同焙燒溫度下的CrOx催化劑，發(fā)現(xiàn)在較低溫度下對(duì)1，1，2-三氯乙烷(TCE)氣相催化脫HCl起作用的是CrOx催化劑，在較低溫度就能夠達(dá)到98％的轉(zhuǎn)化率和90％的cis-DCE選擇性。通過X射線衍射分析(XRD)和氫氣