ZrO_(2)改性SAPO-34负载Ru催化加氢解聚褐煤模型化合物的研究

采用无溶剂法合成SAPO-34分子筛,然后使用浸渍法制备金属氧化物改性复合载体MO_(x)-SAPO-34,并在此基础上合成双功能催化剂Ru/MO_(x)-SAPO-34.利用X-射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、氨气-程序升温脱附(NH 3-TPD)及其他手段对催化剂进行了结构和酸性表征.以一系列含C-O键的化合物作为褐煤的模型化合物,考察不同金属氧化物改性的催化剂Ru/MO_(x)-SAPO-34加氢解聚C-O键的反应活性.结果表明,经具有丰富Lewis酸ZrO_(2)改性所得到的双功能催化剂Ru/ZrO_(2)-SAPO-34表现出更优异的加氢解聚C-O键性能.

无定形硅铝改性TiO_(2)负载Ru催化加氢解聚二苯醚的研究

采用蒸汽辅助法合成了无定形硅铝(ASA)-TiO_(2)复合载体,并在此基础上制备了双功能催化剂Ru_(5)/ASA-TiO_(2)。利用X-射线衍射(XRD)、吡啶吸附红外(Py-FTIR)、氨-程序升温脱附(NH3-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对所制备催化剂的结构和酸性进行了详细表征。以二苯醚为褐煤模型化合物,在温和条件下考察了催化剂Ru_(5)/ASA-TiO_(2)加氢解聚4–O–5类型醚键的反应活性,二苯醚的转化率高于98%,苯收率为67.1%。弱Brønsted酸和/或Lewis酸而非强Brønsted酸是提高二苯醚的加氢解聚转化率和苯收率的主要因素,并且反应温度能够影响各类型酸的相对含量从而显著影响二苯醚加氢解聚产物的选择性。

锌铝复合氧化物负载镍基催化剂催化木质素高效加氢解聚研究

通过水热法合成了一系列Ni/ZnO-Al_2O_3催化剂,用于催化木质素解聚。采用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),氢气程序升温还原(H_2-TPR)对催化剂理化性质进行分析。结果表明:金属镍颗粒能够均匀地分散在载体表面。在催化木质素加氢解聚过程中,载体锌铝比为3∶1的催化剂表现出较好的催化效果,使得有机溶剂木质素在200℃,2.5 MPa初始氢压的条件下转化率达到了94.5%,芳香族单体的收率达到了14.7%,结焦11%;催化剂在四次循环使用后仍能使木质素的转化率达到83.7%。

Ru_(5)/HZSM-TiO_(2)加氢解聚二苯醚的研究

加氢解聚是温和条件下从煤直接获取高附加值化学品的有效途径.采用蒸汽辅助结晶法制备了一系列HZSM-TiO_(2)复合载体,并采用等体积浸渍法制备了双功能催化剂Ru_(5)/HZSM-TiO_(2).利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-temperature programmed desorption,NH_(3)-TPD)、吡啶吸附红外(pyridine adsorption infrared,Py-IR)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)等手段对所制备的催化剂和/或其对应的复合载体进行了表征.以二苯醚的加氢解聚为探针反应,在250℃和0.2 MPa H_(2)条件下考察了催化剂Ru_(5)/HZSM-TiO_(2)加氢解聚4—O—5类型醚键的反应性.结果表明,催化剂的Lewis酸性显著影响二苯醚加氢解聚的反应性和选择性,Ru_(5)/1HZSM-1TiO_(2)(加料质量比mTiO_(2)/mHZSM=1)催化加氢解聚二苯醚的转化率为97.2%,苯收率高达57.8%.

催化剂金属及载体促进木质素加氢研究进展

发展木质素资源化利用技术以获得高附加值芳香族化学品,不仅能提高木质素的经济价值,还有助于实现“双碳”目标。近年来,大量研究集中在木质素的加氢解聚。根据氢供体的不同,木质素的加氢解聚可以分为外源氢供氢(包括氢气、醇溶剂或甲酸)和内源氢供氢(木质素自转移氢解)。木质素的加氢解聚具有高产率、组成简单等优势。然而,苛刻的反应条件促使人们开发高效的加氢催化剂。提升加氢催化剂性能的研究重点在于金属活性位点和载体活性位点的调控。通过对大量木质素加氢催化剂的研究,梳理了木质素加氢解聚的研究进展,分析了催化剂金属活性位点的亲氧性和尺寸效应对木质素外源氢供氢解聚的产物分布和自转移氢解的影响规律,归纳了催化剂载体活性位点的酸性和表面官能团、多孔和缺陷结构对催化剂性能和木质素多步转化的影响。最后,展望了木质素加氢解聚制备高附加值芳香族化学品领域未来的研究重点和发展方向。