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第 10 期 王 强，等: Pd/SAPO-5 的制备及其在合成甲基正戊基酮中的应用 ·1671·

分子筛分别在不同温度下进行反应，结果如图 4 1.5、反应温度 180 ℃下改变 Pd 的负载量，反应结
所示。 果如表 3 所示。

表 3 钯负载含量对 Pd/SAPO-5 催化性能的影响
Table 3 Effect of content of palladium on the catalytic
performance of Pd/SAPO-5
w(Pd)/%
0.1 0.175 0.25 0.3
丁醛转化率/% 65.12 79.18 93.27 93.49

从表中可以看出在 w(Pd)=0.1%~0.25%之间，转

化率变化很大，当 w(Pd)=0.3%时丁醛的转化率变化

图 4 反应温度对 Pd/SAPO-5 催化性能的影响 不大，这可能与 Pd 在 SAPO-5 分子筛上的负载已经
Fig. 4 Effect of reaction temperature on the catalytic 趋于饱和，多余的 Pd 无法进入分子筛有关。因此，
performance of Pd/SAPO-5
最佳 Pd 的质量分数为 0.25%。
从图 4 中可以看出，在一定温度范围内随着温 2.5.4 不同催化剂的比较
度的升高，丁醛转化率与 2-庚酮选择性不断提高， 考虑到水滑石在羟醛缩合反应中报道较多，本
当达到 180 ℃时丁醛转化率与 2-庚酮选择性均达到 文前期也对其进行了大量研究。作为对比，表 4 列
最高，但继续增加温度至 200 ℃时，丁醛转化率与 出了通过优化镁铝比、老化时间与温度、焙烧温度、
2-庚酮选择性均大幅下降。综上所述，180 ℃为最 以及是否再水合等一系列因素，制备的最优 Pd/水滑
佳反应温度。 石的反应结果，包含丁醛的转化率、MAK 的选择性
2.5.3 负载钯含量对反应的影响 以及收率。其中，Pd/SAPO-5 分子筛的硅铝比为
为达到最佳的利用效率，在 n(SiO 2 )/n(Al 2 O 3 )= 1.5∶1；Y 表示存在对应的产物。

表 4 不同催化剂之间的活性对比
Table 4 Comparison of catalytic performance between Pd/SAPO-5 and Pd/HT
各产物选择性/%
催化剂 丁醛转化率/% 2-庚酮收率/%
异丙醇 丙酮缩合 丁醇 2-庚酮 其他
Pd/SAPO-5 93.27 0 Y 2.90 62.03 35.07 57.86
Pd/水滑石 75.63 Y 0 9.44 77.22 13.33 58.40

从表 4 数据看出，Pd/SAPO-5 的丁醛转化率和 稳定性考察，反应结果如图 5 所示。
2-庚酮收率分别达到 93.27%和 57.86%。同时，丙酮
之间的缩合加氢产物甲基异丁基酮（MIBK）的产率
也很高，并且 MIBK 在涂料、医药、化工等行业也
[8]
具有十分广阔的应用前景 ，因此可以同时生产
MIBK 以扩大 Pd/SAPO-5 催化剂的工业应用价值。
从表 4 数据看出，虽然 Pd/水滑石催化剂的丁醛转化
率低于 Pd/SAPO-5 分子筛，但 MAK 的收率高于
Pd/SAPO-5 分子筛，也可能具备工业应用价值。但
在随后的长运转实验中发现，Pd/水滑石在运行 48 h

左右丁醛转化率以及 MAK 收率均大幅下降，并且
图 5 Pd/SAPO-5 催化剂稳定性
出现结焦导致反应器堵塞，因此本文最终放弃了水
Fig. 5 Catalytic stability of catalyst Pd/SAPO-5
滑石载体。
2.5.5 稳定性实验 由图 5 可见，在 Pd/SAPO-5 分子筛的催化作用
对 n(SiO 2 )/n(Al 2 O 3 )=1.5，w(Pd)=0.25%的 Pd/ 下丁醛的最佳转化率基本保持在 93%左右，MAK 的
SAPO-5 的双功能催化剂在反应温度 180 ℃下进行 最高收率也稳定在 58%左右，且能稳定运行 500 h