本文關(guān)鍵詞：硅和磷及鈣對(duì)低金含量乙炔氫氯化非汞催化劑的修飾研究　出處：《內(nèi)蒙古大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：目前,乙炔制備氯乙烯工業(yè)生產(chǎn)過程中,主要使用的是含汞催化劑,然而汞的毒性對(duì)人類和環(huán)境都有嚴(yán)重的危害,因此亟需研究一種環(huán)境友好并且對(duì)人類危害較小的催化劑替代含汞催化劑。本文選用超聲輔助浸漬法制備了 Au/Si-AC、Au/P-AC以及Au-Ca/AC型催化劑,將其用于乙炔與氯化氫制備氯乙烯的催化反應(yīng),初步研究了正硅酸四乙酯、磷酸、氯化鈣三種物質(zhì)的添加對(duì)低金含量無汞催化劑性能的影響,此外,分別研究了 Si、P和Ca修飾量對(duì)低金催化劑催化性能的影響,與此同時(shí)采用XRD、BET、SEM、TEM、XPS、H2-TPR以及TG表征。得到下面結(jié)果:(1)Au/Si-AC催化劑中通過Si的氧化物修飾的催化劑的XRD與TEM表征實(shí)驗(yàn)表明,可以減少Au0相和金納米粒子團(tuán)聚。BET表征實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,8h活性反應(yīng)活性測試后的硅修飾的Au/Si-AC催化劑的比表面積與反應(yīng)后單金催化劑相比下降的較少,表明硅修飾的Au/Si-AC催化劑在催化反應(yīng)過程載體的孔道結(jié)構(gòu)破壞較輕。TG實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)表明硅修飾的Au/Si-AC催化劑可以減少積碳的形成。H2-TPR實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)修飾后的Au/Si-AC催化劑中Au3+→→Au0的還原溫度變?yōu)?80.4℃,與未修飾的催化劑Au/AC中Au3+→Au0的還原溫度363.3℃相比向高溫方向移動(dòng)了 17.1℃;并且發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的硅修飾的Au/Si-AC催化劑中Au3+物種的相對(duì)百分比含量為16%,高于反應(yīng)后的未修飾的Au/AC催化劑中的Au3+物種含量(11%),表明通過Si的氧化物修飾可使得Au/Si-AC催化劑中Au3+更難被還原。(2)磷修飾的Au/P-AC催化劑的1h后乙炔的轉(zhuǎn)化率達(dá)到71.4%,選擇性高達(dá)99%,與未修飾的單金催化劑Au/AC的1h后乙炔的轉(zhuǎn)化率達(dá)到47.4%,選擇性97.4%,選擇性提高1.6%,而轉(zhuǎn)化率相比提高了 26%,并且8h活性反應(yīng)活性測試后磷修飾的Au/P-AC催化劑中Au3+物種的相對(duì)百分比含量為13%,也稍高于反應(yīng)后的未加修飾的單金Au/AC催化劑中Au3+物種相對(duì)含量(11%),說明通過磷的氧化物修飾可以提高Au/AC催化劑的初始活性。TG表征實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),添加磷的氧化物也可以減少積碳的形成。(3)催化劑中添加CaC12形成的Au-CaC12/AC催化劑在8h活性反應(yīng)活性測試后相比未添加的Au/AC催化劑,催化活性提高了 11%。XRD與TEM表征實(shí)驗(yàn)表明,添加CaC12形成的Au-CaC12AC催化劑可以減少Au0相和金納米粒子團(tuán)聚。TG實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),添加氯化鈣可以減少積碳的形成。BET表征實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,反應(yīng)后Au-CaCl2/AC的催化劑的比表面積降的少,這可能是因?yàn)樘砑勇然}后的催化劑可以減少Au0相和金納米粒子團(tuán)聚。XPS實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),反應(yīng)后的Au-CaCl2/AC催化劑中Au3+物種的相對(duì)百分比含量為14%,高于反應(yīng)后的Au/AC催化劑中的相對(duì)含量(11%),表明添加CaC12導(dǎo)致催化劑中Au3+含量增加,從而也可有效地改善C2H2與HC1反應(yīng)中乙炔的轉(zhuǎn)化率。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ222.423;TQ426

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本文編號(hào)：1319222