HKUST-1材料的制备及其催化糠醛加氢为糠醇反应的应用研究

本文选用具有较强酸性位的HKUST-1催化剂催化糠醛加氢为糠醇的反应,系统考察了实验条件如反应温度、催化剂用量、甲酸用量、糠醛用量、反应时间对该反应的影响,结果表明:该催化反应在反应温度110℃、催化剂0.2 g、氢源2 g、糠醛0.02 g、反应时间为1小时,糠醇的产率为22.36%。通过本文摸索性实验可知,Cu_3(BTC)_2·3H_2O有望成为糠醛加氢制糠醇的绿色催化剂。     

近临界异丙醇中Cu-Pd/Al_2O_3催化转移氢化糠醛制备糠醇

糠醇是重要的有机化工原料,用途广泛。现行糠醛催化加氢制备糠醇的技术存在氢耗大、成本高等缺点。本文提出了一种在近临界异丙醇中,Cu-Pd/Al_2O_3催化糠醛转移氢化制备糠醇的方法。采用共沉淀法制备了不同Cu、Pd负载量的Cu-Pd/Al_2O_3催化剂,并进行了XRD、氮气吸脱附表征。考察了催化剂中Cu-Pd的负载量、催化剂用量、糠醛浓度、反应温度和反应时间对反应的影响。结果表明:18%Cu-2%Pd/Al_2O_3双金属催化剂对糠醛催化转移氢化反应效果最好;在18%Cu-2%Pd/Al_2O_3催化剂作用下,反应温度为190℃、反应时间为3h时,糠醛转化率为100%、糠醇收率达到86.4%;催化剂重复使用四次后依然保持良好的活性。本文提出的方法具有非临氢、糠醇收率高、催化剂重复使用性能好等优点。     

糠醛液相化学选择性加氢制糠醇的研究

本文主要介绍了间歇式反应釜中糠醛在Cu-Zn/γAl2O3催化剂条件下在不同温度、时间、糠醛浓度和溶剂体系中的催化加氢制糠醇,从糠醛转化率和糠醇选择性两方面对加氢效果进行比较。通过实验,我们得到了糠醛加氢制糠醇的最佳工艺条件为反应温度为160℃、反应时间为3 h、催化剂用量为糠醛的7wt%、糠醛浓度为5wt%~25wt%、溶剂为甲苯时,糠醛的转化率和糠醇的选择性最好,分别为99%和98%。     

非晶态CoNiB合金催化糠醛液相加氢制糠醇

采用化学还原法制备了CoNiB非晶态合金催化剂,并用于糠醛液相加氢制糠醇反应。考察了Ni/Co摩尔比,NaBH4滴加速率等催化剂制备条件对催化性能的影响,以及反应压力、反应时间、反应温度等反应条件对糠醛转化率和糠醇选择性的影响。结果表明:最佳的催化剂制备条件是Ni/Co摩尔比为5/5,NaBH4滴加速率为2.6mL·min-1;最佳的反应条件为反应压力2MPa,反应时间3h,反应温度80℃。在此条件下糠醛的转化率为46.2%,糠醇的选择性为90.4%。     

Cu-Zn-Al催化剂上糠醛气相加氢制糠醇的研究

Mn改性Cu Zn Al催化剂是糠醛气相加氢制糠醇的有效催化剂 ,在较温和的条件下 (氢醛比 :9;糠醛液体空速 :1 0h-1;反应温度 :130℃ ) ,糠醛转化率为 99 8% ,糠醇选择性 97 7%。K助剂的浸入可进一步提高糠醇的选择性。工业侧线运行结果表明 ,Cu Zn Al催化剂有较好的活性     

非晶态CoNiB能催化糠醛液相加氢制糠醇

采用化学还原法制备了CoNiB非晶态合金催化剂,并用于糠醛液相加氢制糠醇反应。考察了Ni／Co摩尔比,NaBH4滴加速率等催化剂制备条件对催化性能的影响,以及反应压力、反应时间、反应温度等反应条件对糠醛转化率和糠醇选择性的影响。结果表明：最佳的催化剂制备条件是Ni／Co摩尔比为5／5,NaBH;滴加速率为2．6mL·min2;最佳的反应条件为反应压力2MPa,反应时间3h,反应温度80℃。在此条件下糠醛的转化率为46．2％,糠醇的选择性为90．4％。     

非均相Pd/mpg-C3N4催化糠醛选择性加氢制糠醇

通过超声辅助法制备非均相介孔石墨相氮化碳负载钯催化剂(Pd/mpg-C₃N₄),采用XRD、TEM、UV-vis DRS、PL、XPS、BET等手段对非均相Pd/mpg-C₃N₄催化剂进行了表征。同时考察反应温度、反应时间、催化剂用量、溶剂种类、催化剂稳定性对糠醛转化率和糠醇收率的影响。结果表明：Pd粒子均匀的分散在介孔石墨相氮化碳(mpg-C₃N₄)表面,非均相Pd/mpg-C₃N₄催化剂的比表面积达到了178.125 m²/g,对糠醛选择性加氢制糠醇反应具有良好的催化活性,同时其具有良好的稳定性;在反应温度100℃、反应时间3 h、催化剂用量40 mg、糠醛用量0.5 mL、去离子水20 mL、H₂压力1.0 MPa、光照条件下糠醇的收率最高达到了95.6%,此时糠醛的转化率为98.8%;循环使用5次后糠醛的转化率和糠醇的收率仍达到了87.6%和81.3%。     

糠醛选择性催化加氢的研究进展

糠醛是种可再生的生物质能源,可从农副产品中萃取得到。糠醛加氢可合成很多高附加值的产物,如糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、呋喃、2-甲基四氢呋喃、环戊酮、环戊醇和1,4丁二醇等。糠醛氢化反应除了碳碳双键、呋喃环氢化外,还有其他衍生副反应(脱羰、开环反应、缩合反应、C O键氢化等)。糠醛催化加氢催化剂主要为金属催化剂以及非晶态合金催化剂,单金属催化剂用于反应时的选择性和活性较低,通常采用添加助剂或是另一种金属以提高催化剂的活性和选择性,目前糠醛选择性催化加氢的研究主要集中在催化剂载体和双金属催化剂的研制上。主要阐述糠醛选择性催化加氢催化剂研究进展,指出在研制低成本、高选择性、稳定性、绿色环保的催化剂同时,催化剂的工业化应用研究有待进一步完善,最终以实现糠醛高效高选择性加氢工业应用为目的。     

糠醛液相催化加氢制糠醇金属催化剂的研究进展

糠醛催化加氢是将糠醛转化为生物燃料、医药农药中间体等精细化学品的最常用的反应之一,如糠醇、2-甲基四氢呋喃、内酯、乙酰丙酸盐、环戊酮等皆由糠醛催化加氢制取.当前糠醛催化加氢的过程主要有液相、气相以及催化转移加氢等.综述了近年来糠醛液相催化加氢制备糠醇的不同金属基催化剂的研究进展.从不同过渡金属和贵金属作为催化活性中心制备的单金属及双金属催化剂着手,讨论了部分金属基催化剂用于糠醛液相催化加氢制糠醇反应过程的催化性能.     

糠醛气相加氢制糠醇催化剂的研制

用溶胶凝胶法制得糠醛加氢制糠醇的Ｃｕ-Ｚｎ-Ａｌ-Ａ催化剂,研究了制备条件对催化剂性能的影响,并对催化剂进行了ＴＰＲ、ＢＥＴ、ＸＲＤ等表征。该催化剂活性评价结果表明,在常压、反应温度１３０℃、糠醛进料量为２ｍｌ／ｈ和氢醛摩尔比为９∶１的条件下,糠醛转化率为９９.８％,糠醇选择性为９７.７７％。     

改性海泡石和γ-Al_2O_3负载Ni-B-Mo合金催化糠醛液相加氢制糠醇

分别以改性海泡石(Sep)和γ-Al2O3为载体,采用浸渍还原法制备了负载型Ni-B-Mo合金催化剂,用于催化糠醛液相加氢。研究发现,Ni-B-Mo/Sep催化剂上糠醛转化率为83.8%、糠醇的选择性为98.7%,均优于Ni-B-Mo/γ-Al2O3。采用差热分析(DTA)、NH3吸附红外光谱(IR)、比表面积测试(BET)和程序升温脱附(TPD)等技术,考察了载体对Ni-B-Mo合金催化剂性能的影响。研究结果表明,Ni-B-Mo/Sep表现出高活性主要是由于其独特的合金组成、较高的Ni含量和L酸中心、对反应物中等强度的吸附中心变弱以及吸附中心数目增多、具有更少的吸附产物中心所致。Ni-B-Mo/Sep选择性更高主要是由于其对糠醇吸附的强度较弱,不易发生深度加氢。     

High selective production of tetrahydrofurfuryl alcohol: Catalytic hydrogenation of furfural and furfuryl alcohol

Tetrahydrofurfuryl alcohol could be obtained by catalytic hydrogenation of either furfural or furfuryl alcohol using Pd-, Ru-, Rh- and Ni-supported catalysts as well as their mixtures with a Cu-supported catalyst. In the case of furfural hydrogenation, the best results (97 % yield, 100 % conversion, 98 % selectivity) were obtained in the presence of Ni and Cu. However, this catalytic mixture could not be recycled. In the case of furfuryl alcohol hydrogenation, Ni-supported catalysts were the most active. Nickel-onsilica-alumina catalyst containing 59 % of metal lead to the best results (98–99 % yield, selectivity and conversion >99 %). Moreover, it could be recycled. Hydrogenation of furfuryl alcohol in the presence of this catalyst was the best procedure for the production of tetrahydrofurfuryl alcohol.     

铬形态及使用条件对糠醛催化加氢反应产物分布的影响

采用共沉淀法制备系列Cu-Cr糠醛加氢催化剂,考察不同铬形态对催化剂反应性能的影响。采用管式连续流动固定床积分反应器, 研究糠醛在Cu-Cr催化剂上的气-液相加氢反应规律。结果表明,制备催化剂时的铬原料不同,将极大地影响催化剂的加氢活性和产物选择性,以硝酸铬形式加入制备的催化剂对糠醇的生成较为有利,而以醋酸铬形式加入制备的催化剂对甲基呋喃的形成有利;在(70～110) ℃,随着温度升高,糠醛转化率和糠醇选择性增加,2-甲基呋喃选择性降低;糠醛流速为(0.01～0.06) mL·min^-1时,随着流速的增加,糠醛转化率下降,0.03 mL·min^-1时糠醇选择性出现极大值,而副产物2-甲基呋喃和呋喃类则在此处出现极小值。副产物戊二醇和四氢康醇的选择性则随着糠醛流速的增大上升。     

糠醛气相常压加氢制糠醇

利用固定床连续反应装置，研究了铜系催化剂对糠醛加氢制糠醇的催化性能。通过对众多的催化剂的筛选，得到一种无毒、高效的加氢Cu-Zn系催化剂，考察了反应条件对催化性能的影响。XRD测试表明，活性组分为Cu^0；研究发现，失活是由于表面覆盖了聚合物的缘故。     

A highly efficient Cu/MgO catalyst for vapour phase hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol

A highly efficient Cu/MgO catalyst for the vapour phase hydrogenation of furfural at atmospheric pressure has been prepared by coprecipitation method. The high conversion of furfural (98%) and high selectivity towards furfuryl alcohol (98%) is attributed to the more number of surface Cu sites as evidenced from N₂O pulse chemisorption technique and the defective sites at Cu and MgO interfacial region.     

糠醛、糠醇和糠酸为电子给体在Pt/TiO_2上光催化制氢

糠醛、糠醇和糠酸在TiO2表面吸附符合Langmuir吸附模型,吸附常数分别为9.43×102、3.88×102和1.48×103L/mol。与纯水体系相比,4.00×10-3mol/L糠醛、糠醇和糠酸作电子给体时,10h光照Pt/TiO2光解水制氢效率分别提高了33.8、260和444。光照5h,糠醛、糠醇和糠酸分别降解了10.0,16.3和48.5,COD(化学需氧量)平均去除率分别为10.0、18.0和28.4mg/L.h。溶液pH对放氢有影响,糠醛和糠酸弱酸性条件下放氢效果好,而糠醇弱碱性条件下放氢效果好。通过对降解产物分析,探讨了污染物降解的可能反应机理。     

流态化床内糠醛气相加氢制糠醇

进行了流态化床中糠醛气相催化加氢制糠醇的研究。研究了反应温度、分子比、空间速度对反应的影响。研究结果表明,最适宜的反应条件为:空间流速2.6—3.0升/分/100毫升催化剂,温度140℃,糠醛:氢气（分子比）=1∶40—45。糠醇的单程产率在90％以上,出口混合物中没有未反应的糠醛。     

Preparation of Cu-MgO catalysts with different copper precursors and precipitating agents for the vapor-phase hydrogenation of furfural

This article presents the effects of three copper precursors and four precipitating agents on the catalytic performance of the corresponding co-precipitated Cu-MgO catalysts in the vapor-phase hydrogenation of furfural. The chemical and physical properties were analyzed by means of XRD, BET, SEM, and EDX techniques. The nitrate precursor provided the highest performance (conversion of ~89%). Whereas, the catalyst prepared with NaOH was the most efficient (furfuryl alcohol yield of >90%) during 240 min; the most durable conversion (~95%) was assured with Na_2-CO₃, and the highest selectivity to furfuryl alcohol (>97%) was achieved with K₂CO₃ as the precipitating agent. The least efficient catalyst (prepared with ammonium carbonate) led to 5-methylfurfural and 2,2-methylenebisfuran as the main byproducts. The major byproducts over the rest of the catalysts included tetrahydrofurfuryl alcohol, furfuryl ether, 1-pentanol, and 2-methylfuran. An increasing trend of furfuryl alcohol selectivity with time-on-stream was evident for all of the catalysts.     

国内糠醛催化加氢制糠醇催化剂研究进展

综述了糠醛催化加氢制糠醇催化剂的研究进展，并对其研究方向和发展趋势提出了建议。