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第 5 期 陶庭雨，等: Ni 2 P/HZSM-5 催化剂的制备及其苯乙炔选择性加氢性能 ·933·

2.2 催化剂活性评价结果 通过以上对催化剂的表征和催化剂活性测试结
从图 7 可以看出，在 Ni 2 P/HZSM-5-M 催化剂上， 果表明：酸性多孔 ZSM-5 沸石负载的 Ni 2 P 催化剂
随着反应时间的延长，苯乙炔转化率逐渐升高，苯 在炔烃的选择性加氢反应中活性远远高于以多孔
乙烯产物选择性保持在较高水平（93.2%~96.2%）。 SiO 2 为载体的 Ni 2 P 催化剂。并且，Ni 2 P 催化剂可以
另外，气相色谱分析结果说明，相同反应时间，苯 避免产物烯烃的过度加氢，实现了良好的选择性加
乙炔在 Ni 2 P/HZSM-5-M 催化剂上的转化率显著高 氢。一般地，Ni 2 P 催化剂的活性与其活性相的颗粒
于 Ni 2 P/SiO 2 催化剂。当反应时间为 2 h，苯乙炔在 尺寸紧密相关，颗粒尺寸越小暴露的加氢活性位点
Ni 2P/HZSM-5-M 催化剂的转化率为 98.5%，而在 也多 [21] 。在 Ni 2 P/HZSM-5-M 催化剂上，由于在催化
Ni 2 P/SiO 2 催化剂上仅为 45.6%。值得注意的是，反 剂的制备和处理过程中，存在金属与沸石载体的较
应时间在 2 h 内，两个催化剂都具有高的苯乙烯产 强相互作用，使得最后形成的 Ni 2 P 活性相颗粒小，
物的选择性（约 94%），且具有相同水平。当苯乙炔 因此活性高。而在多孔的 SiO 2 载体上，由于氧化硅
未完全转化时，苯乙烯的选择性并没有明显下降。 表面化学性质相对于沸石较为惰性，金属 Ni 与载体
这说明磷化镍催化剂在对炔烃的加氢反应中不容易 之间的相互作用较弱。因此，在催化剂的后处理过
发生过度加氢，具有良好的烯烃产物选择性。从图 程中容易发生金属颗粒的积聚，形成的 Ni 2 P 活性相
7 还可以看出，当反应时间为 2 h，苯乙炔在 颗粒尺寸较大，催化活性较低。但是，不论在大颗
粒的、还是在小颗粒的 Ni 2 P 活性相上，苯乙炔加氢
S-Ni 2 P/HZSM-5-M 催化剂上的转化率为 95.8%。与
Ni 2 P/HZSM-5-M 催化剂相比，转化率并没有明显降 形成目的产物苯乙烯的选择性都基本相同，说明
Ni 2 P 催化剂在炔烃的选择性加氢上与 Ni 2 P 活性相颗
低，只是选择性略有下降，产物选择性的降低可能
粒尺寸并不相关。
是由于催化剂在处理过程中，部分 Ni 2 P 相被空气中
的氧气氧化。结合 S-Ni 2 P/HZSM-5-M 的 XRD 结果， 3 结论
反应后的催化剂仍具有沸石结构特征衍射峰，说明
沸石结构没有遭到破坏，稳定性良好，因此， 本文制备并研究了 Ni 2P/SiO 2 和 Ni 2P/HZSM-5-M
Ni 2 P/HZSM-5-M 催化剂可重复使用。 两种催化剂对苯乙炔的选择性加氢反应性能。当反
应时间为 2 h，苯乙炔在 Ni 2P/HZSM-5-M 和 Ni 2P/SiO 2
催化剂上的转化率分别为 98.5%和 45.6%，而苯乙
烯的选择性基本一样（94%）。这是因为在 Ni 2 P/
HZSM-5-M 催化剂上形成的 Ni 2 P 活性相颗粒要远远
小于 Ni 2 P/SiO 2 催化剂，而小颗粒 Ni 2 P 活性相对苯
乙炔的加氢活性远远高于大颗粒 Ni 2 P 活性相。但是，
活性相颗粒尺寸的大小对加氢产物苯乙烯的选择性
并没有明显影响。因此，酸性多孔沸石负载的 Ni 2 P
催化剂有望应用于选择性加氢反应，提高炔烃加氢
活性和烯烃产物的选择性，在聚合产业中广泛运用。
参考文献：

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图 7 不同催化剂上苯乙炔转化率(a)和苯乙烯选择性(b)与 [4] Weerachawanasak P, Praserthdam P, Arai M, et al. A comparative
反应时间的关系 study of strong metal–support interaction and catalytic behavior of
Fig. 7 Dependence of phenylacetylene conversion (a) and Pd catalysts supported on micron- and nano-sized TiO 2 in
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