【摘要】：甲醇是重要的碳一化工原料,可用于制備甲酸甲酯這一重要有機(jī)中間體,該產(chǎn)物可用于制備甲酸、甲酰胺、煙草處理劑和汽油添加劑等。在諸多甲醇反應(yīng)工藝中,氣相甲醇催化與傳統(tǒng)方式相比工藝簡單,是發(fā)展甲醇工業(yè)的途徑之一。本文制備了 Au/γ-Al2O3、Pd/γ-Al2O3 和(Au-Pd)/γ-Al203 等催化劑,采用XPS、XRD、BET等表征方法對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并在微型固定床反應(yīng)器上進(jìn)行了氣相狀態(tài)的甲醇催化氧化反應(yīng)性能的評(píng)價(jià),為改善該工藝,一些主要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)金屬Au、Pd在γ-Al2O3上成功地負(fù)載,通過表征,發(fā)現(xiàn)催化組分顆粒分散均勻,晶粒大小基本一致,但在γ-Al203中具有未被還原的金屬離子,金屬離子主要分散在γ-Al2O3的表面。(2)在單組分Au/γ-A1203和Pd/γ-Al2O3催化劑中,金、鈀負(fù)載量分別為1.97wt%和1.06wt%時(shí),催化劑的效果最佳。對(duì)于單金屬Au的Au/γ-A1203催化劑,在170℃獲得最大的收率為16.45%,此時(shí)甲醇的轉(zhuǎn)化率為19.56%,甲酸甲酯的選擇性97.50%。對(duì)于Pd/γ-Al203催化劑,Pd的負(fù)載量為1.06wt%時(shí),在170℃獲得最大收率為28.96%,選擇性為99.82%。(3)在雙金屬AuPd/γ-Al2O3催化劑中,Au和Pd最佳摩爾比為3:1,160℃,甲醇的轉(zhuǎn)化率為23.89%,甲酸甲酯的選擇性為96.10%,收率達(dá)到 29.96%。(4)雙金屬催化劑能夠達(dá)到的最大的轉(zhuǎn)化率、選擇性和從收率均比單金屬催化劑的高,所以使用金鈀雙金屬催化劑催化氣相甲醇氧化反應(yīng)效果最佳。 【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O643.36;TQ225.24

【圖文】：

北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑關(guān)于甲醇選擇性氧化的催化劑，以往研宄人員主要針對(duì)單一催化劑進(jìn)行探宄，例逡逑使用Ａｕ、Ｐｄ催化劑，具有氧化作用，但是酸性作用不明顯，而使用Ｙ－Ａ１２０３類型逡逑催化劑只具有酸性，氧化作用并沒有得到體現(xiàn)。逡逑酸性活性中心催化過程逡逑

要求較高［２８＿３１］，，催化劑既要具備酸性活性位，又要具備氧化活性位，也就是催化劑需逡逑要雙功能活性位。逡逑甲醇氧化的反應(yīng)路徑如圖１－２所示。很多研究表明，甲醇在進(jìn)行氧化反應(yīng)的時(shí)候逡逑對(duì)活性位點(diǎn)的性質(zhì)很敏感，基于這一點(diǎn)，可以對(duì)催化劑表面的酸性和氧化性質(zhì)［３２＿３４］。逡逑甲醇氧化的過程是：先形成甲醛（Ｆ），然后逐步生成甲酸（ＦＡ），最后深度氧化生逡逑成ｃｏ２。如果催化劑還具有酸性性質(zhì)，那么上述中間產(chǎn)物可以通過與甲醇進(jìn)行脫水縮逡逑合反應(yīng)生成二甲醚（ＤＭＥ），二甲氧基甲烷（ＤＭＭ）和甲酸甲酯（ＭＦ）。逡逑ＣＨ；0Ｈ－．邐＿＿Ｊ邋ＨＣＨＯ，．邋Ｌ邋１／２°＾＇＿＿Ｊ邋ＨＣＯＯＨ．￣邋Ｖ２0２＊＞邋ＣＯ＾ＨｊＯ＾逡逑Ｔｌ邐Ｔ１￣￣＾＼ｒ＝＝ｉ逡逑ＣＨ３ＯＨ４逡逑ＣＨｙＯＣＨ＾Ｈ２ＣＫ邐（ＣＨｊＯ）２ＣＨ２＾Ｈ２0＜邐ＨＣＯＯＣＨ＾Ｈ２＜Ｘ逡逑（ＤＭＥ＞：邐（ＤＭＭ）ｖ邐（ＭＦ＞＞逡逑圖１－２甲醇氧化反應(yīng)過程圖［３４］逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｍｅｔｈａｎｏｌ邋ｏｘｉｄａｔｉｏｎ邋ｒｅａｃｔｉｏｎ邋［３４］逡逑甲醇氧化反應(yīng)制備甲酸甲酯使用的催化劑主要是Ａｕ／Ａ１２０３，邋Ａｕ／ＺｎＯ和Ａｕ／Ｔｉ0２、逡逑錸氧化物、釕氧化物和釩鉬氧化物等。甲醇氧化制備甲酸甲酯或甲縮醛等受催化劑的逡逑活性位點(diǎn)影響較大，如：甲醇在氧化位點(diǎn)上脫氫會(huì)生成甲醛，但是甲酸甲酯的生成不逡逑僅需要氧化位點(diǎn)進(jìn)行氧化脫氫還需要酸性位點(diǎn)進(jìn)行縮合；如果酸性位點(diǎn)的有了進(jìn)一步逡逑的增強(qiáng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2712365