催化纖維素加氫轉(zhuǎn)化制備多元醇的Al2O3-Ru-C組合催化劑的研究.pdf

1、纖維素為自然界中儲存量最豐富的生物質(zhì)，將纖維素有效地實現(xiàn)到己六醇和C2~C3醇等多元醇的轉(zhuǎn)化是利用生物質(zhì)能源的重要途徑。本論文通過探求合適的組合催化劑以及改性Al2O3有序介孔材料實現(xiàn)對纖維素的高效轉(zhuǎn)化。
　　考察了多種納米酸性金屬氧化物與Ru/CMK-3組合催化劑催化纖維素轉(zhuǎn)化制備山梨醇的催化性能，結(jié)果表明納米γ-Al2O3-Ru/CMK-3組合催化劑對纖維素水解加氫制山梨醇有高選擇性。催化劑的酸性位和加氫活性位的合理匹配是提高

2、山梨醇選擇性的重要因素。當(dāng)酸性位占主導(dǎo)時，不利于提高山梨醇選擇性。同時考察了催化劑用量、反應(yīng)時間等條件的影響，結(jié)果表明：在200℃，納米γ-Al2O3與Ru/CMK-3的質(zhì)量比為40:1，反應(yīng)10h時，纖維素轉(zhuǎn)化率為49.8％，山梨醇收率為45.4%，山梨醇選擇性高達(dá)91.2%。
　　以硅鎢酸為鎢源，通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝方法合成了W摻雜的氧化鋁有序介孔材料。通過XRD、TEM、N2吸附-脫附和Py-FTIR等多種表征手段，考察了

3、隨著W含量的增加所合成的介孔材料結(jié)構(gòu)和酸性的變化以及W物種在材料中的存在狀態(tài)。當(dāng)理論摩爾比W/Al<0.06時，W-Al2O3中W物種高度分散在Al2O3介孔孔道中；當(dāng)理論摩爾比 W/Al=0.12~0.24時，樣品中有未摻入到 Al2O3骨架中的WO3晶體出現(xiàn)，合成WO3/Al2O3有序介孔材料。其中W/Al摩爾比達(dá)到0.24時，樣品出現(xiàn)弱Br?nsted酸活性位。與Ru/C催化劑物理混合，催化纖維素加氫反應(yīng)，考察了W-Al2O3介孔

4、材料對產(chǎn)物分布（C2~C3醇）的影響。并以葡萄糖為模型分子，推測出W-Al2O3介孔材料與Ru/C混合催化葡萄糖的反應(yīng)歷程，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶態(tài)的WO3對葡萄糖斷C-C鍵生成乙二醇具有更高的促進(jìn)作用。
　　通過改變W-Al2O3的焙燒溫度，合成介孔型鎢鋁氧化物材料。與Ru/C催化劑物理混合，催化纖維素水解加氫反應(yīng)。結(jié)果表明，800℃焙燒溫度下合成的介孔型鎢鋁氧化物能高效催化纖維素水解加氫制得乙二醇，同時考察了催化劑用量、反應(yīng)時間等條件的影響