简析滑石Cu/赤泥催化剂制备及其在甘油氢解反应中催化性能

论文导读：距随反应条件的转变而变化。本论文主要探讨了催化剂反应前后结构变化的机理。发现水滑石层间距变大,是因为反应产物1,2-丙二醇没有脱附出来造成的；反应条件影响1,2-丙二醇的脱附程度,氢气压力越大,1,2-丙二醇越易脱附。2.以制铝工业废弃的赤泥为载体采取浸渍法和沉积沉淀法制备了Cu/赤泥催化剂,探讨了赤泥作为碱性催化剂载体
摘要：甘油是酯交换法合成生物柴油历程产生的副产物,以甘油为原料制备丙二醇既解决了甘油的生产过剩不足,又符合绿色化学进展的要求。本论文分别以水滑石和赤泥为载体,制备了Cu负载型催化剂。通过X射线衍射、物理吸附、扫描电镜和透射电镜等手段对催化剂的结构进行了表征,探讨了该催化剂在甘油氢解制丙二醇反应中的催化性能。主要探讨内容及结论如下：1.在前期的探讨中,发现Cu/Mg(Al)O反应后出现了水滑石的特点衍射峰,并且水滑石的层间距随反应条件的转变而变化。本论文主要探讨了催化剂反应前后结构变化的机理。发现水滑石层间距变大,是因为反应产物1,2-丙二醇没有脱附出来造成的；反应条件影响1,2-丙二醇的脱附程度,氢气压力越大,1,2-丙二醇越易脱附。2.以制铝工业废弃的赤泥为载体采取浸渍法和沉积沉淀法制备了Cu/赤泥催化剂,探讨了赤泥作为碱性催化剂载体的可能性。探讨了制备策略对催化剂结构和性能的影响。结果表明,制备策略影响其催化性能。沉积沉淀法优于浸渍法。Cu的负载量影响催化剂的催化性能,最佳Cu负载量为10%。也探讨了反应条件对甘油氢解反应的影响。在最佳反应条件下,催化剂用量为甘油质量的9%,甘油浓度为100%,H2压力为8MPa,反应温度为220℃,反应时间24h时,甘油的转化率为92%,1,2-丙二醇收率为67%。该结果表明,以固体废弃物赤泥为催化剂载体具有一定的催化活性。关键词：甘油催化氢解论文Cu论文水滑石论文赤泥论文1论文2-丙二醇论文
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Abstract4-8
第1章 综述8-22

1.1 前言8-10

1.2 甘油氢解的进展近况10

1.3 甘油氢解的机理10-13

1.3.1 甘油氢解的基本原理10-11

1.3.2 甘油氢解机理类型11-13

1.4 甘油氢解催化剂的种类13-17

1.4.1 贵金属催化剂13-15

1.4.2 镍基催化剂15-16

1.4.3 铜基催化剂16-17

1.5 水滑石17-19

1.5.1 水滑石、类水滑石的结构17-18

1.5.2 类水滑石的性质18-19

1.5.3 类水滑石的用途19

1.6 赤泥19-21

1.6.1 赤泥概述19-20

1.6.2 赤泥处理及运用20-21

1.7 选题目的与作用21-22

第2章 实验部分22-34

2.1 仪器与试剂22-23

2.

1.1 仪器22-23

2.

1.2 试剂23

2.2 催化剂的制备23-25

2.1 Cu/MgAlO催化剂的制备23-24

2.2 Cu赤泥催化剂的制备24-25

2.3 催化剂结构表征策略25-29

2.3.1 热浅析技术25

2.3.2 X射线衍射技术25

2.3.3 环境扫描与能谱浅析25-26

2.3.4 BET法测定比表面积和孔径分布26-28

2.3.5 程序升温脱附技术(TPD)28

2.3.6 透射电子显微镜28-29

2.4 催化剂活性评价29

2.5 产率的测定策略29-34

第3章 Cu/Mg(Al)O催化剂在甘油氢解合成1,2-丙二醇中的催化机理探讨34-44

3.1 比较催化剂的催化性能34

3.2 表征手段34-42

3.

2.1 X射线衍射浅析34-40

3.

2.2 热重浅析40-41

3.

2.3 TEM浅析41-42

3.3 实验小结42-44
第4章 Cu/赤泥用于甘油氢解反应合成1,2-丙二醇催化性能的探讨44-58

4.1 催化剂制备策略的影响44-45

4.2 实验条件的优化45-50

4.

2.1 活性组分含量的影响45-46

4.

3.2 反应时间的影响46

4.

2.3 甘油浓度的影响46-47

4.

2.4 氢气压力的影响47-48

4.

2.5 反应温度的影响48

4.

2.6 催化剂用量的影响48-49

4.

2.7 催化剂重复性测试49-50

4.3 Cu/赤泥催化剂表征50-57
4.

3.1 扫描图片及能谱浅析50-52

4.

3.2 扫描图片及能谱浅析52-53

4.

3.3 比表面积和孔径分布53-56

4.

3.4 CO_2-TPD浅析56-57

4.4 实验小结57-58
第5章 总结58-60
参考文献60-74
致谢74-76
攻读硕士期间的探讨成果76