Page 100 - 《精细化工》2019年第11期
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·2248· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
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这表明,所得 3 种催化剂中的 Ru 已被还原为零价 择性最高,Ru/HTc-Al 2 O 3 次之,Ru/Al 2 O 3 最低。因
态。前期研究 [9,42-44] 已经证实,在 Al 2 O 3 负载 Ru 中, 此,在所考察的 CRR 范围内,相较于 Ru/Al 2 O 3 、
零价态的金属 Ru 主要来源于 3 类 Ru 基氧化物:(1) Ru/HTc-Al 2 O 3 和 Ru-HTc-Al 2 O 3 ,尤其是 Ru-HTc-
位于 Al 2 O 3 表层且极易被还原的 Ru 基氧化物;(2) Al 2 O 3 表现出更加优异的催化选择加氢性能。
位于 Al 2 O 3 表面且分散均匀的 Ru 基氧化物;(3)同
Al 2 O 3 结合紧密并形成强相互作用的 Ru 基氧化物。
对比图中 XPS 信号的差异可看出,在 Ru/Al 2 O 3 中,
位于 280 eV 左右的 Ru 3d 特征衍射峰较宽,信号较
0
弱,这表明 Ru 所处周围化学微环境比较复杂 [30] ;
而在 Ru/HTc-Al 2 O 3 和 Ru-HTc-Al 2 O 3 中,尤其是后
者,衍射峰宽度收窄,强度增强,呈现出明显的中
心集聚趋势,这应当与 Ru/HTc-Al 2 O 3 和 Ru-HTc-
Al 2 O 3 中,尤其是后者中大粒径 Ru 粒子受到明显抑
制,且 Ru 粒子尺寸分布集聚区间向小尺寸方向偏
移有关。此外,由于样品中 Ru 含量低,造成 XPS
图 5 CRR 对 3 种 Ru 催化剂催化反应性能的影响
信号强度较弱,且目前无法完全克服或排除背景噪 Fig. 5 Influence of CRR on the catalytic performances over
声等的干扰,因此,下一步希望能寻求更适合的方 three Ru catalysts
法,以获取样品中 Ru 的不同价态信息。
2.2.2 反应温度的影响
反 应 温度对 Ru/Al 2 O 3 、 Ru/HTc-Al 2 O 3 和
Ru-HTc-Al 2 O 3 选择加氢性能的影响如图 6 所示,其
中,CRR 为 100 g/mol,反应压力为 6.0 MPa,反应
时间为 6 h。
图 4 3 种 Ru 催化剂样品的 XPS 谱图
Fig. 4 XPS spectra of three Ru catalysts
2.2 催化反应性能评价
采用 Ru-HTc-Al 2 O 3 作为催化剂,考察其催化
DMT 制取 DMCD 的选择加氢反应性能,同时,以
Ru/HTc-Al 2 O 3 和 Ru/Al 2 O 3 作为对照。 图 6 反应温度对 3 种 Ru 催化剂反应性能的影响
Fig. 6 Influence of reaction temperature on the catalytic
2.2.1 CRR 的影响 performances over three Ru catalysts
不同 CRR 下 3 种 Ru 催化剂的选择加氢反应性
能如图 5 所示,其中,反应温度为 180 ℃,反应压 由图 6 可知,反应温度对 3 种 Ru 催化剂的选择
力为 6.0 MPa, 反应时间为 6 h。 加氢反应性能有明显影响。具体说来,当反应温度由
由图 5 可知,在 33~100 g/mol 范围内,3 种 Ru 120 ℃增至 180 ℃时,Ru-HTc-Al 2O 3、Ru/HTc-Al 2 O 3
催化剂的 DMT 转化率随 CRR 的增加均逐渐上升。 和 Ru/Al 2 O 3 ,尤其是 Ru-HTc-Al 2 O 3 的 DMT 转化率
而当 CRR 进一步增至 120 g/mol 时,3 种 Ru 催化剂 逐渐上升,与此同时,DMCD 选择性虽有稍许下降,
的 DMT 转化率转而下降。同时,当 CRR 在 33~ 但仍基本保持稳定;当反应温度由 180 ℃增至
120 g/mol 范围内变化时,3 种催化剂,尤其是 225 ℃时,3 种催化剂,尤其是 Ru/Al 2 O 3 的 DMT 转
Ru-HTc-Al 2 O 3 的 DMCD 选择性虽有一定波动,但基 化率转而下降,同时,DMCD 选择性也快速下降,
本保持稳定。据此,在所考察的 CRR 范围(33~ 尤其是 Ru/Al 2 O 3 。据此 ,在所考察的温度范围
120 g/mol)内,100 g/mol 最有利于 3 种 Ru 催化剂 (120~225 ℃)内,180 ℃的反应温度最有利于 3
催化 DMT 向 DMCD 的选择加氢转化。此外,相同 种 Ru 催化剂催化 DMT 向 DMCD 的选择加氢转化。
CRR 时,Ru-HTc-Al 2 O 3 的 DMT 转化率和 DMCD 选 在该温度范围内,3 种 Ru 催化剂的选择加氢反应性