负载Cu-Pt纳米双金属催化甘油氢解制丙二醇

摘要

化石资源的日益枯竭及使用过程中所带来的不可避免的污染，迫使了人们寻找一种可持续的、环境友好的能源。生物柴油的使用和推广很好的替代了化石资源。随着生物柴油的快速发展，其副产物甘油的产量也在逐年攀升。将甘油转化为高附加值的1，2-丙二醇，不仅解决了甘油过剩的问题同时实现了生物质资源的综合利用。本论文以生物柴油的副产物为研究对象，研究利用负载型Cu基双金属催化甘油氢解制备1，2-丙二醇，主要得到以下结果:
　　1、将Cu基双金属负载于不同载体，考察不同载体对催化活性的影响，结果表明以SiO2为载体所制得的催化剂的催化活性最好;通过表征发现SiO2能够使得催化剂颗粒更好的分散于载体上。
　　2、在Cu/SiO2催化剂中引入Pt、Pd、Ag或Ni制备双金属催化剂，研究不同金属种类对甘油氢解反应活性的影响，结果显示双金属催化剂催化活性优于Cu/SiO2催化剂，并且Cu-Pt/SiO2催化剂的活性最好。表征结果表明Pt的引入抑制了Cu晶体的长大、避免了催化剂颗粒团聚、同时还促进了Cu2+的还原。
　　3、Cu-Pt的摩尔比对甘油氢解活性的影响在本论文中也有考察。研究结果表明Cu∶Pt摩尔比为1∶0.2时，在473 K、4MPa氢气压力、12h条件下获得了近100％的甘油转化率和超过95％的1，2-丙二醇选择性。
　　4、Cu-Pt/SiO2催化剂未经H2再还原处理仍具有良好的催化活性，三次循环后，甘油转化率和1，2-丙二醇选择性均达到了90％以上，说明Cu-Pt/SiO2催化剂有良好的稳定性。

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摘要

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第一章 绪论

1．1 引言

1．2 甘油的转化路径

1．3 甘油转化丙二醇的研究进展

1．3．1 甘油氢解反应机理

1．3．2 甘油氢阚曜化体系

1．3．4 微生物体系

1．4 课题研究内容、预期目标及研究意义

第二章 实验方法

2．1 试剂与仪器

2．1．1 反应试剂和原料

2．1．2 实验仪器

2．2 催化剂的制备

2．2．1 Ca-Me/SiO2催化剂制备

2．2．2 Cu-Pt负载不同载体催化剂制备

2．3 催化剂表征

2．3．1 X-射线衍射(XRD)

2．3．2 X射线光电子能衍射(XPS)

2．3．3 场发射透射电镜(TEM)

2．3．4 比表面积测定(BET)

2．4 甘油氢解反应

第三章 结果与讨论

3．1 载体的影响

3．1．1 不同载体催化剂表征

3．1．2 载体对催化剂活性的影响

3．2 金属种类的影响

3．2．1 Cu-Me／SiO2催化剂表征

3．2．2 金属种类对催化活性的影响

3．3 Cu-Pt摩尔比例的影响

3．3．1 Cu-Pt／SiO2催化剂表征

3．3．2 Cu-Pt／SiO2催化剂甘油氢解催化活性

3．4 Cu-Pt／SiO2催化甘油氢解反应

3．4．1 反应溶剂的影响

3．4．2 甘油浓度的影响

3．4．3 反应温度的影响

3．4．4 反应时间的影响

3．5 Cu-Pt／SiO2催化剂循环性能的研究

3．6 本章小结

第四章 总结与展望

4．1 总结

4．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术成果