介孔铌钨氧化物担载Pt催化甘油氢解制备正丙醇.pdf

第45卷第2期
应用化工
Vol45 No. 2
2016年2月
applied Chemical Industry
Feb.2016
介孔铌钨氧化物担载催化甘油氢解制备正丙醇
郭明,高娟利,董文生
(陕西师范大学化学化工学院应用表面与胶体化学教育部重点实验室,陕西西安710119)
摘要;采用溶胶-凝胶法制备一系列不同摩尔含量比的介孔铌钨氧化物(Nb,W10-)作为载体,利用等体积浸渍法
负载P的质量分数为2%,氯铂酸为前驱体溶液,制得催化剂P/Nb,W1x。通过N2物理吸附(BET),X-射线粉末
衍射(XRD),氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、H2脉冲吸附等方法表征催化剂的物理化学性质。用间歇式反应器考
察催化剂对甘油氢解制备正丙醇反应的催化性能。结果表明,钨的引人可以显著提高甘油的转化率以及目标产物
的选择性。当Nb/W为3:7时,在反应温度220℃,氢气压力5.5MPa,反应时间12h,甘油4g,水16g,催化剂1g
时,用催化活性较好的2%P/Nb3W,作为催化剂催化甘油氢解,甘油的转化率为90.9%,正丙醇的选揮性可达
60.6%。
关键词:铌钨氧化物;铂;钨;甘油;正丙醇
中图分类号:TQ031.4:TQ032.41文献标识码:A文章编号:1671-3206(2016)02-0278
Mesoporous Nb-w oxide supported Pt for
hydrogenolysis of glycerol to n-propanol
GUO Ming, Gaojuan-li, DONG Wen-sheng
( Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry of MOE
School of Chemistry and Chemcial Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an 710119, China
Abstract Mesoporous N-W xie(N W ) with different molar ratio of nibioum and tungsten were
prepared as support via sol-gel method, all the catalysts denoted as Pt/Nb, Wo, were obtained by incipient
wetness impregnation Ptnb, Wno. was prepared by impregnating Nb, W0 with aqueous precursor solu
tion of H Ptclo. 0, and the loading amount of Pt is stated as 2%o. The as-prepared catalysts were
characterized by BET, XRD, NH, -TPD, and H2 chemisorption Hydrogenolysis of lycerol in aqueous me-
dium over these catalysts was performed in a batch reactor. The result showed that the introduction of W
can enhance the conversion of glycerol and the selectivity of target product to a great extent. When the
molar ratio of Nb: W was 3: 7, under the reaction conditions of 220C, 5.5 Mpa H, 12 h, mass of glycerol
4 g, water 16 g, catalyst 1 g, 90.9%o conversion of glycerol, 60. 6% selectivity of n-propanol were gained
over 2% Pt/Nb, W, as catalyst
Key words: Nb-w oxides; platinum; tungsten; glycerol; n-propanol
近年来,由于生物柴油的兴起,导致了其副产物(1,2-PDO)、正丙醇(1-PO)以及异丙醇(2-PO)等产
甘油的大量过剩川。据统计,每生产10kg的生物物是最具应用前景的方法之ー。正丙醇则是通
柴油,就会产生10%的甘油副产物23。截止到过1,3-PDO和1,2-PDO中的羟基氧进一步加氢
2015年,全球预计就有上百万吨甘油产量。过量的所得。
甘油副产物使得人们迫切需要开发其下游的高附加
近年来,关于从甘油直接氢解制备正丙醇的方
值化学品。以甘油为原料,通过催化作用,合成不同法出现了一个比较新颖的方法,即通过甘油的衍生
目标产物的方法有很多,其中包括氢解、氧化、水解、物1,2-丙二醇转化生成1-PO。 Schlaf等通过均相
酯化、重整、化等。在这个背景下,通过甘油直接的钌复合催化剂,以环丁砜作为溶剂,在110℃下,
催化氢解得到1,3-丙二醇(1,3-PDO)、1,2-丙二醇1-PO的产率为54%。该反应采用了有机溶剂,且均
收稿日期:2015-09-29修改稿日期:2015-113
基金项目:陕西省重点科技创新团队项目(2012KCT-21)
作者简介;郭明(1989-),男,湖北仙桃人,陕西师范大学硕士,师从董文生教授,研究方向为生物质催化转化。电话:
18091384725,E-mail:guoming@snu.edu.cn
通讯联系人:董文生,男,教授,博土生导师。E-mailwsdong@nnu.edu.Cn