球形活性炭負(fù)載鎳基催化劑制備和性能的研究.pdf

1、球形活性炭是一種新型高檔活性炭，在各種形狀的活性炭材料中，因其具有球形度好、裝填密度均勻、比表面積較大、強(qiáng)度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。 本文以市售大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(D152)為載體，負(fù)載鎳和其他過(guò)渡金屬，其中鎳為活性組分，其他過(guò)渡金屬為助劑，經(jīng)高溫炭化．還原制備球形炭化樹(shù)脂負(fù)載鎳基催化劑。研究結(jié)果表明，影響球形活性炭負(fù)載金屬催化劑活性的主要因素是金屬離子負(fù)載量、炭化溫度和活性組分的還原時(shí)間。同時(shí)對(duì)樹(shù)脂的炭化過(guò)

2、程進(jìn)行了差熱分析，得到了最佳炭化溫度，通過(guò)考察其對(duì)異丙醇脫氫反應(yīng)的催化活性，確定了催化劑活化還原時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：炭化溫度773K，炭化時(shí)間30min，氫氣流還原時(shí)間70min。 為了考察鎳在離子交換樹(shù)脂上負(fù)載反應(yīng)的條件，本文采用matlab軟件編程計(jì)算，得出了不同pH下鎳-氨配合物的分布曲線，從而進(jìn)一步說(shuō)明鎳離子在不同pH下形成鎳-氨配合物的情況，為其在樹(shù)脂上交換負(fù)載提供理論依據(jù)。 本文首次較詳細(xì)地探討了炭化樹(shù)脂負(fù)載N

3、i基催化劑對(duì)異丙醇脫氫和大豆油加氫的反應(yīng)，對(duì)催化劑進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)，找出了反應(yīng)溫度、壓力、時(shí)間對(duì)催化劑活性影響的規(guī)律，考察了催化劑用量對(duì)異丙醇脫氫和大豆油加氫反應(yīng)產(chǎn)物的影響以及催化劑的使用壽命，并分別確定了本實(shí)驗(yàn)條件下異丙醇脫氫和大豆油加氫反應(yīng)的工藝條件。 (1)Ni/炭化樹(shù)脂催化異丙醇脫氫的工藝條件為：對(duì)100mL異丙醇，當(dāng)催化劑上的鎳負(fù)載量為35.2wt％，催化劑用量為1.5g，反應(yīng)溫度220℃，反應(yīng)時(shí)間1h時(shí)，丙酮產(chǎn)率達(dá)到1

4、2.5％，其選擇性為100％。 (2)Ni/炭化樹(shù)脂催化大豆油加氫的工藝條件為：對(duì)100g大豆油，當(dāng)催化劑上的鎳負(fù)載量為21wt％，催化劑用量為1.5g，反應(yīng)溫度200℃，反應(yīng)時(shí)間2h，反應(yīng)壓力1.5MPa時(shí)，大豆油碘值從130.0降低至81.7。 (3)Ni-Ce/炭化樹(shù)脂催化大豆油加氫的工藝條件為：對(duì)于100g大豆油，當(dāng)催化劑上的鎳負(fù)載量為21wt％，Ni與Ce的原子比為5：1，催化劑用量為0.5g，反應(yīng)溫度200℃