以α-蒎烯為原料合成紫蘇醛的催化劑的制備、表征及工藝條件研究.pdf

1、本文對以α－蒎烯為原料合成紫蘇醛的催化劑的制備、表征及工藝條件進(jìn)行了研究。采用浸漬法制備MxOy-V2O5／Al2O3固體催化劑,并運(yùn)用BET、TPD-MS和TPR等技術(shù)與方法對催化劑的比表面積、表面氧脫附性能和還原性能等進(jìn)行了表征,以α-蒎烯催化氧化合成桃金娘烯醛為探針考察了催化劑的催化性能。結(jié)果表明,添加變價(jià)助劑MoO3能增加V2O5／Al2O3供氧活性中心,而加入Sn后會(huì)抑制供氧活性。MoO3-V2O5／Al2O3催化劑具有較好的

2、活性,桃金娘烯醛收率較高。同時(shí)用等體積浸漬、溶膠-凝膠、表面化學(xué)改性和機(jī)械研磨法制備MoO3-V2O5／Al2O3的催化劑,結(jié)果表明,表面化學(xué)改性法制備的催化劑具有較大的比表面積和較多O2-和O-活性物種,有利于催化劑的活性提高，并探討了表面化學(xué)改性法制備的催化劑催化氧化α-蒎烯合成桃金娘烯醛的最佳工藝條件為：催化劑用量為5g、反應(yīng)溫度80℃、反應(yīng)時(shí)間240min,α-蒎烯的轉(zhuǎn)化率為84.9％,桃金娘烯醛的選擇性為78.4％。采用等體積

3、浸漬法分別在ZrO2、CeO2、Al2O3和Ca-A型分子篩上負(fù)載Cu-Ni雙金屬桃金娘烯醛異構(gòu)化成紫蘇醛的催化劑,并采用XRD、TPR、TPO、TPD和BET等技術(shù)對催化劑的晶相結(jié)構(gòu)、還原性能、脫附性能和比表面積進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,Cu-Ni／Al2O3催化劑具有較大的比表面積和較適宜桃金娘烯醛異構(gòu)化的酸中心,在其作用下紫蘇醛的轉(zhuǎn)化率較高。Cu-Ni／ZrO2催化劑具有較強(qiáng)的酸中心和較小的比表面積,桃金娘烯醛的轉(zhuǎn)化率較高但紫蘇醛的選

4、擇性較低。并分別用共沉淀法、等體積浸漬沉淀法和等體積浸漬法制備Cu-Ni／Al2O3催化劑,研究結(jié)果表明,等體積浸漬法制備的Cu-Ni／Al2O3催化劑具有較高的比表面積為172.4m2／g,紫蘇醛收率較高為80.2％。共沉淀法制備的Cu-Ni／Al2O3催化劑比表面積較小為89.7m2／g,具有一個(gè)較強(qiáng)的酸中心,紫蘇醛收率為77.1％,強(qiáng)酸中心對紫蘇醛的選擇性不利。容易在催化劑表面積炭失活。焙燒溫度對Cu-Ni／Al2O3催化劑的催化

5、性能具有較大的影響,焙燒溫度升高催化劑的比表面積減小,活性降低。選取等體積浸漬法、500℃焙燒條件下制備的Cu-N／Al2O3催化劑,分別以桃金娘烯醛轉(zhuǎn)化率和紫蘇醛收率為指標(biāo),以反應(yīng)溫度、壓力和空速為變量,建立L9(33)正交試驗(yàn),影響桃金娘烯醛的轉(zhuǎn)化率和紫蘇醛的收率順序?yàn)?溫度>壓力>空速。其較佳試驗(yàn)條件是:反應(yīng)溫度350℃,體系壓力為60KPa和體系空速為4h-1。探討了氨水鍍法、熱誘導(dǎo)化學(xué)沉積法和乙二胺誘導(dǎo)法制備的負(fù)載型非晶態(tài)Cu