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第 8 期 张震威，等: Nb 2 O 5 纳米材料对催化氢化肉桂醛的影响 ·1335·

CMA 转化率接近 99%。但是酸性太强，酸性位点太
多，可促进 C==O 的还原，且 C==C 也易被还原，
Pd/W-Nb 2 O 5 的催化选择性较差，HCMA 的选择性较
低。从 NH 3 -TPD 分析可知，W-Nb 2 O 5 在低温 220 ℃
时，NH 3 信号很强，表明酸量很高，但 S-Nb 2 O 5 在
500 ℃时，NH 3 脱附峰强度比 W-Nb 2 O 5 高，推测原
因： S-Nb 2 O 5 具有介孔结构，NH 3 分子在孔道中滞后
溢出， S-Nb 2 O 5 总体酸量比 W-Nb 2 O 5 稍低，但 HCMA
的选择性很高，为 84%。Ta 2 O 5 作为载体时，HCMA
的选择性也较低，而 CMO 选择性变高。Al 2 O 3 酸性
不如 Nb 2 O 5 ，Pd/Al 2 O 3 的转化率与选择性都不如
Pd/Nb 2 O 5 ，但副产物含量比 Pd/W-Nb 2O 5 少，说明合
适的酸性可改善反应选择性。
2.2.2 反应条件的影响
肉桂醛还原反应是固-液-气三相反应，影响因
素较多。溶剂极性、酸碱性、对溶质的溶解性等对
反应影响很大。图 5a 为溶剂对反应的影响，溶剂的
极性越强，CMA 转化率越高，但 HCMA 选择性不
如弱极性溶剂体系。甲苯为反应溶剂，体系极性很
弱，CMA 转化率极低。环氧六烷较甲苯极性强，
CMA 转化率提高，HCMA 选择性为 96%，CMO 选
择性为 4.0%，无其他副产物。乙腈为溶剂时，产物
选择性与环氧六烷相似，但 CMA 转化率变高。乙
醇和异丙醇溶剂极性很强，不饱和键易于被极化，
有利于加氢反应。但极性过强导致副产物较多，对
CMA 产生过度加氢生成 HCMO。乙醇比异丙醇为
溶剂时转化率略高，考虑到经济成本、原料来源和
供应量，最终选用乙醇作为反应溶剂。
选择负载量（质量分数，下同）为 1.0%的
Pd/S-Nb 2 O 5 催 化剂，在 2 MPa 的 H 2 压力下 ，
50~100 ℃内进行反应，结果见图 5b。50 ℃时，CMA
反应转化率低，HCMA 选择性为 93%。无过度加氢
产物 HCMO 生成。随着温度升高，CMA 转化率逐
渐升高，温度为 90 ℃时，CMA 转化率为 100%。
HCMA 选择性随温度升高先平后降。温度达到 80 ℃
后，副反应逐渐增加，升至 100 ℃时，CMO 选择性

增至 32%，HCMO 选择性为 10%，其他副产物占
a—溶剂, b—温度, c—H 2 压力，d—Pd 负载量，催化剂均
12%。可见升高温度可提高反应速率，但目标产物
为 Pd/S-Nb 2 O 5 ，无特殊说明，反应条件均为 80 ℃,
选择性下降，因此，最佳的反应温度为 80 ℃。
6 h, w（Pd）=1%
在 80 ℃下，选择 H 2 压力在 1~4 MPa 进行反应，
结果如图 5c 所示。随 H 2 压力增大，反应速率提高， 图 5 不同条件对反应的影响
Fig. 5 Influence of reaction conditions on the hydrogenation
在 3 MPa 时，CMA 转化率为 100%，但选择性变低， of CMA
在 4 MPa 时，HCMA 选择性进一步降低，为 58%，
副反应产物选择性为 15%。当 H 2 压力为 2 MPa 时， 在反应温度 80 ℃下，选取 Pd 负载量为 0.1%、
CMA 转化率为 98%，HCMA 选择性为 83%。H 2 压 0.5%、1.0%、2.0%、5.0%的催化剂进行 CMA 催化
反应，结果如图 5d 所示。随着 Pd 负载量的增加，
力为 1 MPa 时，未检测到副反应产物，说明 1 MPa H 2
也较适合反应，但 CMA 转化率较低，因此应选择 催化剂表面活性位点增加，CMA 转化率升高，但
2 MPa。 HCMA 选择性先升高后下降，CMO 选择性先降后