發(fā)布時間：2020-05-11 20:03

【摘要】：由于化石原料的大量使用,造成了資源短缺和環(huán)境污染問題,人們越來越重視生物質(zhì)資源的開發(fā)利用。木質(zhì)素是自然界中儲量最大的生物質(zhì)原料之一,極具發(fā)展?jié)摿?本文以木質(zhì)素的熱解產(chǎn)物愈創(chuàng)木酚為模型底物,系統(tǒng)研究了催化劑的制備方法、反應(yīng)條件與催化活性、選擇性之間的關(guān)系,為提高催化劑活性和目標產(chǎn)物的選擇性提供了可行的方向。采用骨架鎳催化劑催化愈創(chuàng)木酚加氫轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇,系統(tǒng)考察了催化反應(yīng)的溫度、壓力等反應(yīng)條件對反應(yīng)的影響。通過反應(yīng)產(chǎn)物隨時間的變化規(guī)律,探索反應(yīng)路徑和反應(yīng)原理,優(yōu)化了愈創(chuàng)木酚轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇的反應(yīng)條件。以水為溶劑,在180°C、2 MPa條件下反應(yīng)4 h,愈創(chuàng)木酚的轉(zhuǎn)化率為94.3%,環(huán)己醇的選擇性高達89.4%。比較三種類型的骨架催化劑催化愈創(chuàng)木酚轉(zhuǎn)化生成環(huán)己醇的催化效果。在相同條件下,電弧熔煉法制備的骨架鎳初始活性最好(初始轉(zhuǎn)化率99.7%,選擇性90.3%),機械合金化法制備的骨架鎳穩(wěn)定性最好(前八次使用轉(zhuǎn)化率在90%以上,環(huán)己醇選擇性在80%以上)。表征結(jié)果表明驟冷法和電弧熔煉法制備的骨架型催化劑主要是NiAl_3相和Ni_2Al_3相,機械合金化法制備的骨架型催化劑以NiAl_3相和Ni_2Al_3相為主,還含有部分NiAl合金相,穩(wěn)定性較高。研究了機械合金化法制備骨架鎳,將其用于愈創(chuàng)木酚催化加氫制備環(huán)己醇,考查了工藝參數(shù)(球磨時間、控制劑種類、控制劑用量、熱處理等)對催化劑催化效果的影響。應(yīng)用機械合金化法(0.4 mL乙醇作為控制劑、球磨40 h、700°C退火處理2 h)制備的以Ni_2Al_3相為主的骨架鎳催化劑穩(wěn)定性最高。進一步應(yīng)用機械混合法球磨載體和金屬鎳粉制備負載鎳催化劑,將其用于愈創(chuàng)木酚催化加氫制備環(huán)己醇,當鎳負載量為40%,0.4 m L乙醇作為控制劑,球磨40 h制備的負載鎳催化劑,載體TiO_2與Ni有較為明顯的相互作用,負載鎳表現(xiàn)出很高的催化活性,催化愈創(chuàng)木酚轉(zhuǎn)化率高達56.8%,環(huán)己醇選擇性達到71.1%。環(huán)己醇生產(chǎn)速率達到0.020mol_(cyclohexanol)g~(-1)_(metal)h~(-1),接近目前鎳基催化劑催化效果的最佳值。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O621.251

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 ;固體催化劑制備原理與技術(shù)[J];分析化學;2012年12期

2 陳鼎,陳振華,陳剛,黃培云;固液球磨制備Fe-Sn金屬間化合物粉末[J];中國有色金屬學報;2003年03期

3 陶用珍,管映亭;木質(zhì)素的化學結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用[J];纖維素科學與技術(shù);2003年01期

4 鄧存;助劑對負載型鎳催化劑重整活性和抗積炭性能的影響[J];燃料化學學報;2000年02期

5 陳祖庇;我國催化裂化催化劑發(fā)展的回顧與展望[J];煉油設(shè)計;1999年03期

，

本文編號：2658984