本文選題：羥基磷灰石 + 納米管��； 參考：《南京大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：乙烯是一種基本化工原料,工業(yè)上主要是通過(guò)石油烴熱裂解來(lái)生產(chǎn)。該過(guò)程中伴隨產(chǎn)生的少量乙炔既影響后端聚乙烯催化劑的活性也影響聚乙烯的質(zhì)量,必須除去。將乙炔加氫為乙烯是目前工業(yè)上采用的最好方法。目前工業(yè)上主要采用氧化鋁負(fù)載鈀銀合金催化劑,我國(guó)采用的此類催化劑主要由中國(guó)石化北京化工研究院生產(chǎn),金屬鈀含量為0.03 wt.%左右。該催化劑雖已得到很好的工業(yè)應(yīng)用,但由于其組成相對(duì)簡(jiǎn)單,包含金屬組分合金化及金屬與載體之間這兩種典型的相互作用,近幾年把它作為經(jīng)典模型進(jìn)行詳細(xì)解析,明白其中的道理,以指導(dǎo)進(jìn)一步提升其性能并影響其他催化劑開(kāi)發(fā)的研究有逐步深入的趨勢(shì)。傳統(tǒng)載體負(fù)載單金屬鈀制得的催化劑往往活性太好,但乙炔和乙烯同時(shí)加氫成乙烷的情況嚴(yán)重,同時(shí)也會(huì)由于烯烴與炔烴的聚合造成催化劑活性與乙烯收率下降的問(wèn)題。通過(guò)加入第二種金屬與鈀形成合金或通過(guò)載體作用調(diào)節(jié)鈀的分散度與電子、幾何結(jié)構(gòu)以盡量減少鈀的含量并保持催化劑活性的同時(shí)提高乙烯的選擇性是主要的研究要點(diǎn)。羥基磷灰石(Hydroxyapatite,簡(jiǎn)稱HAP)是一種以表面弱堿性為主的環(huán)境與生物友好的材料,是一種潛在的良好催化劑載體,可能特別適合負(fù)載金屬鈀作為乙炔選擇加氫催化劑。本論文在課題組原有工作的基礎(chǔ)上,制備了外表面主要暴露(100)晶面的羥基磷灰石納米管(HAP-NT)和無(wú)規(guī)整形貌的羥基磷灰石納米顆粒(HAP-NP)兩種不同形貌的催化劑載體,并在其上負(fù)載金屬鈀或鈀銀合金作為乙炔選擇加氫的催化劑,通過(guò)一系列表征較全面地研究了羥基磷灰石載體的形貌、晶面與乙炔選擇加氫性能之間的關(guān)系。論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論概括如下:(1)以混合有機(jī)胺為模板,通過(guò)水熱法合成了外表面主要暴露(100)晶面的羥基磷灰石納米管,用化學(xué)沉淀法制備了羥基磷灰石納米顆粒。比較了兩種不同形貌的HAP載體體相與表面結(jié)構(gòu)上的差異,考察了這兩種載體負(fù)載不同載量金屬Pd得到的催化劑的乙炔加氫性能,結(jié)果表明,與Pd/HAP-NP相比,Pd/HAP-NT催化劑雖然表面積較低,但具有較好的催化活性以及更高的乙烯選擇性和催化性能穩(wěn)定性,其原因主要在于HAP-NT與Pd之間的相互作用更強(qiáng),使得Pd的分散度更高,鈀物種處于略微缺電子狀態(tài),臨氫條件下,HAP-NT上形成的鈀氫化物更少。(2)通過(guò)連續(xù)浸漬法將鈀銀兩組分負(fù)載在兩種不同形貌的HAP載體上,考察了不同鈀銀負(fù)載量時(shí),Pd1Ag1/HAP催化劑的乙炔加氫性能,結(jié)果表明當(dāng)鈀銀負(fù)載量變化時(shí),兩種HAP載體負(fù)載的催化劑表現(xiàn)出不同的性能變化趨勢(shì),當(dāng)Pd和Ag的負(fù)載量高于0.1%時(shí),隨著負(fù)載量的降低,Pd1Ag1/HAP-NT催化劑的活性降低更多,選擇性提高,而Pd1Ag1/HAP-NP催化劑的活性降低更少,選擇性降低。從載體形貌和晶面效應(yīng)不同,合金效應(yīng)和Pd與Ag之間以及與載體之間的相互作用不同,從而引起活性中心的還原行為和解離/活化氫的能力不同等方面進(jìn)行了解釋。總體說(shuō)來(lái),Ag的加入降低了反應(yīng)活性,與載體晶面效應(yīng)配合,進(jìn)一步抑制鈀氫化物的形成,提高了乙烯的選擇性以及催化劑的綜合性能。
[Abstract]:On the basis of the original work of the research group , the catalytic activity and the selectivity of ethylene have been studied . ( 2 ) When Pd and Ag were loaded in different morphologies , the hydrogenation performance of Pd1Ag1 / hydroxyapatite catalysts was investigated . The results showed that when the loading capacity of Pd and Ag was higher than 0.1 % , the activity of Pd1Ag1 / hydroxyapatite - NT catalyst was decreased and the selectivity was decreased .
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36;TQ221.211

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2045342