Zn改性Ni/Al_(2)O_(3)催化剂的苯乙炔选择加氢性能

采用浸渍法制备了一系列不同Zn质量分数的ZnNi/Al_(2)O_(3)催化剂,并通过X射线粉末衍射(XRD)、氢气程序升温吸附(H_(2)-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段和密度泛函理论(DFT)计算模拟等考察了Zn的引入对催化剂的结构、性质以及苯乙炔选择加氢制苯乙烯反应性能的影响。结果表明,适量Zn的添加显著提升了Ni/Al_(2)O_(3)催化剂的苯乙炔选择加氢性能,与Ni/Al_(2)O_(3)催化剂相比,3%Zn-Ni/Al_(2)O_(3)催化剂上苯乙炔转化率由92.2%提高至96.8%,而苯乙烯的损失率则由4.3%下降至1.8%。催化剂的XRD和H_(2)-TPR表征结果显示,Zn掺杂到NiO晶格中增强了活性金属Ni与载体间的相互作用,有利于提高Ni的分散度;XPS表征结果表明,Zn表面的电子会向Ni转移,使Ni表面更加富电子。理论计算结果证实引入Zn后的催化剂表面容易形成稳定的Zn7Ni结构,Zn的表面电子向Ni迁移形成了富电子的Ni活性中心,对苯乙烯过渡加氢能垒为1.42 eV,高于选择加氢制苯乙烯的脱附能垒(0.55 eV),提高了Zn改性Ni/Al_(2)O_(3)催化剂的苯乙炔选择性加氢性能。