乙二醇（EG）是重要的化工原料,被廣泛應(yīng)用于聚酯行業(yè)、醫(yī)藥、香料等領(lǐng)域。由于我國(guó)“富煤貧油少氣”能源結(jié)構(gòu)特征,深入研究煤制乙二醇合成路線具有重要意義。煤經(jīng)合成氣制備草酸二甲酯然后合成乙二醇是一條綠色環(huán)保、高效的路線。而該路線最為關(guān)鍵的是開發(fā)高效、穩(wěn)定的草酸二甲酯加氫催化劑。早期大的研究主要集中于Ru基均相催化劑的研究,但需要高壓環(huán)境對(duì)設(shè)備要求較高,且均相催化劑難于實(shí)現(xiàn)催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物的分離,這極大的限制了其工業(yè)應(yīng)用。在非均相催化劑中,盡管Cu基催化劑在草酸二甲酯加氫中顯示出高的加氫活性,但是表現(xiàn)出了較差的熱穩(wěn)定性,催化劑容易失活。其中,Cu活性物種在催化劑表面的損失是失活的主要原因,這大大增加了工業(yè)生產(chǎn)成本。為了解決催化劑穩(wěn)定性問題,最初工業(yè)上使用了Cr改性的Cu基催化劑。相較于Cu基催化劑雖然Cu-Cr催化劑活性更低,但穩(wěn)定性得到了大幅提高。由于Cr的劇毒性,對(duì)環(huán)境保護(hù)和人身健康帶來較大威脅,已經(jīng)被全面停用。因此,開發(fā)一種新型穩(wěn)定的高效催化劑迫在眉睫。本文分別通過構(gòu)建雙金屬催化劑和核殼結(jié)構(gòu)催化劑兩種策略制備了不同結(jié)構(gòu)Cu基催化劑,并將其應(yīng)用于草酸二甲酯加氫反應(yīng)中研究。采用氮?dú)馕锢砦?.. 

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 乙二醇
        1.2.1 乙二醇的性質(zhì)和用途
        1.2.2 乙二醇合成方法
    1.3 草酸二甲酯加氫制備乙二醇催化劑研究現(xiàn)狀
        1.3.1 載體對(duì)Cu基催化劑加氫性能的影響
        1.3.2 活性物種的形成
        1.3.3 催化劑制備方法對(duì)催化性能的影響。
        1.3.4 助劑對(duì)Cu基催化劑的影響
        1.3.5 催化劑形貌對(duì)催化性能的影響
    1.4 金屬納米粒子穩(wěn)定策略
        1.4.1 金屬-載體間強(qiáng)相互作用(SMSI)
        1.4.2 活性金屬在特殊形貌載體中的封裝
        1.4.3 碳層的包覆
        1.4.4 金屬納米粒子在MOFs材料中的封裝
    1.5 本論文研究?jī)?nèi)容
第2章 催化劑的制備和表征
    2.1 催化劑的制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.3 催化劑制備方法
    2.2 催化劑評(píng)價(jià)
    2.3 催化劑表征
        2.3.1 N_2物理吸附
        2.3.2 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)和H_2程序升溫脫附(H_2-TPD)
        2.3.3 活性Cu比表面積測(cè)試
        2.3.4 紅外光譜(FT-IR)
        2.3.5 X射線粉末衍射(XRD)和原位XRD(in-situ XRD)
        2.3.6 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)
        2.3.7 X射線光電子能譜(XPS)和俄歇能譜(XAES)
        2.3.8 高分辨透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.9 熱重分析(TGA)
        2.3.10 CO原位紅外(CO in-situ FTIR)
第3章 Cu-Zn雙金屬催化劑的制備及研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 催化劑制備
        3.2.2 催化劑表征
        3.2.3 催化劑活性測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑的組成和結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        3.3.2 催化劑活性中心Cu粒徑和分散度研究
        3.3.3 電子效應(yīng)的研究
        3.3.4 催化劑結(jié)構(gòu)的演變
        3.3.5 催化劑草酸二甲酯加氫反應(yīng)性能的比較
        3.3.6 結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
        3.3.7 Cu-Zn界面與穩(wěn)定性能的相關(guān)性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 COF包裹核殼結(jié)構(gòu)Cu基催化劑的制備及研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 催化劑制備
        4.2.2 催化劑的表征
        4.2.3 催化劑活性測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑的XRD表征
        4.3.2 Cu/SiO_2@COF催化劑的TEM表征
        4.3.3 Cu/SiO_2@COF催化劑的HADDEF-STEM和mapping圖表征
        4.3.4 RT-COF-1材料的熱穩(wěn)定性分析
        4.3.5 Cu/SiO_2@COF催化劑加氫反應(yīng)性能
        4.3.6 Cu/SiO_2@COF催化劑穩(wěn)定性測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及發(fā)表文章目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究及展望[J]. 楊曉通,時(shí)鵬.  山東化工. 2020(01)
[3]煤炭深加工與利用的重要性探索[J]. 王素萍.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2019(12)
[4]國(guó)內(nèi)煤制乙二醇行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 王一旭,時(shí)鵬.  化工管理. 2019(31)
[5]煤基乙二醇合成聚酯的可行性研究[J]. 薛春英.  中氮肥. 2019(05)
[6]煤制乙二醇生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)展及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J]. 韋彥明.  中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2019(15)
[7]煤制乙二醇裝置運(yùn)行效果及市場(chǎng)前景分析[J]. 楊鵬舉,劉道勇,時(shí)鵬.  河南化工. 2019(07)
[8]煤制乙二醇技術(shù)應(yīng)用[J]. 王寧,蘇雪,李佳璇.  山西科技. 2019(04)
[9]乙二醇市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)[J]. 安超.  中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分析. 2019(07)
[10]煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力分析[J]. 李金洲,趙霄鵬,張敏,朱偉娜,楊麗超.  煤炭技術(shù). 2019(03)

碩士論文
[1]中國(guó)煤制乙二醇發(fā)展趨勢(shì)研究[D]. 吳濤.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[2]一氧化碳催化偶聯(lián)合成草酸二乙酯催化劑研究[D]. 田克勝.天津大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3679663