Page 116 - 精细化工2019年第12期

·2444· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

有 CO 2 -TPD 曲线在 70~250 ℃表现出宽峰尾长的特 载体对催化剂催化性能的影响，性能测试方案如
征，将该区间拟合分为 α、β、γ 3 个峰，分别对应 1.2.2 所述。各催化剂性能测试结果如图 8 所示。由
弱、中、强碱性位点 [17] 。Cu/a-ZrO 2 、Cu/m-ZrO 2 、 图 8a 可知，3 种催化剂用于二乙醇胺脱氢反应时，
Cu/t-ZrO 2 各催化剂的 γ 峰分别出现在 186、207、 Cu/m-ZrO 2 催化剂催化反应速率最快，且反应速率
178 ℃，表明 CO 2 吸附在强碱性位点上的结合强度 降低程度缓慢。 3 种催化剂反应速率关系为：
依次为 Cu/m-ZrO 2 >Cu/a-ZrO 2 >Cu/t-ZrO 2 。3 种催化 Cu/m-ZrO 2 >Cu/t-ZrO 2>Cu/a-ZrO 2。图 8b为 Cu/a-ZrO 2、
剂在 70~250 ℃的 CO 2 吸附量的关系为 I (Cu/m-ZrO 2 ) > Cu/t-ZrO 2 和 Cu/m-ZrO 2 催化剂与反应时间、IDA 收
I (Cu/a-ZrO 2 ) >I (Cu/t-ZrO 2 ) ，而其比表面积关系为 S (Cu/a-ZrO 2 ) > 率的关系。Cu/m-ZrO 2 催化剂反应时间最短为 2.5 h，
S (Cu/m-ZrO 2 ) ≈S (Cu/t-ZrO 2 ) ，以 I/S 表示碱性位点密度， IDA 收率最高为 97.64%。
Cu/m-ZrO 2 的 I 最大，而 S 较小，所以催化剂表面碱
性位点密度最高。

图 8 各催化剂在催化脱氢过程中的排气总体积随反应
时间的关系图（a）；各催化剂的反应时间及 IDA
收率（b）
Fig. 8 Relationship between total volume of exhaust gas of
catalysts in the catalytic dehydrogenation process
and reaction time (a); Relationship between catalyst,
reaction time and IDA yield (b)

2.8 催化剂重复使用性评价
对 Cu/a-ZrO 2 、Cu/m-ZrO 2 、Cu/t-ZrO 2 各催化剂
在二乙醇胺脱氢合成亚氨基二乙酸反应中的重复使
用性测试结果如图 9 所示。在每次反应完成后，抽
滤得到反应液，并对催化剂进行洗涤、干燥，并添

加新鲜催化剂（原催化剂质量的 10%），用于测试催
图 7 各催化剂 Cu/a-ZrO 2 （a）、Cu/m-ZrO 2 （b）、Cu/t-ZrO 2
（c）的 CO 2 -TPR 图 化剂的重复使用性。其中，Cu/a-ZrO 2 催化剂催化二
Fig. 7 CO 2 -TPR diagram of Cu/a-ZrO 2 (a), Cu/m-ZrO 2 (b) 乙醇胺脱氢反应中，活性降低较快，在第二次反应
and Cu/t-ZrO 2 (c) catalysts
中 IDA 收率降低至 75%左右，与其他两组催化剂比
2.7 催化剂性能评价 较，存在明显劣势，因此没有继续研究其重复性。
采用 1.2.1 节 所述催化剂 制备方法制 备了 结果表明，Cu/a-ZrO 2 活性下降最快，亚氨基二乙酸
Cu/a-ZrO 2 、Cu/t-ZrO 2 和 Cu/m-ZrO 2 催化剂，将各催 收率最低；Cu/m-ZrO 2 、Cu/t-ZrO 2 催化剂各循环使
用 5 次后，Cu/m-ZrO 2 催化剂活性最高，亚氨基二
化剂用于二乙醇胺脱氢反应，测定不同晶相 ZrO 2