Page 110 - 精细化工2020年第2期

·312· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

发生了深度加氢，十氢喹啉选择性升高，1,2,3,4-四 后的 XRD 谱图。由图中曲线可以看出，3 个样品在
氢喹啉选择性有所降低。同时，1,2,3,4-四氢喹啉的 2θ=22°附近出现的衍射峰归于无定型 SiO 2 的衍射
收率随氢气压力的升高呈现先升高再降低的趋势， 峰，在 2θ=34°和 60°附近出现的衍射峰归于镍硅酸
当氢气压力为 3 MPa 时，1,2,3,4-四氢喹啉收率最高， 盐的特征衍射峰 [16] ，说明蒸氨水热法制备的催化剂
为 95.4%。因此，氢气压力为 3 MPa 较适宜。 形成了硅酸盐层状结构且经过焙烧后仍保留了该结
构。经 H 2 还原后，镍硅酸盐的衍射峰减弱，同时在
0
2θ=44°附近出现了 Ni 的特征峰 [16] ，说明催化剂中
0
镍硅酸盐已还原为 Ni ，同时催化剂表面仍有部分镍
硅酸盐结构。由催化剂 Ni/SiO 2 -IMP 的 XRD 谱图可
以看出（图 4b），还原前，催化剂在 2θ=37°、43°、
63°和 75°处出现了明显的特征衍射峰，归于 NiO 的
特征峰 [17] 。该催化剂没有出现镍硅酸盐的特征衍射

峰，说明该催化剂中没有形成硅酸盐结构。经 H 2
还原后，Ni/SiO 2 -IMP 中 NiO 衍射峰消失，同时在 2θ
为 44°、52°和 76°出现 Ni 的特征峰，说明 NiO 已
0

图 2 氢气压力对喹啉加氢的影响 还原为 Ni 。此外，催化剂 Ni-PS-AEH 的 XRD 曲线
0
Fig. 2 Effect of H 2 pressure on the hydrogenation of quinoline 0
中 Ni 的特征衍射峰明显宽于 Ni/SiO 2 -IMP 的特征衍
2.1.4 反应时间对催化性能的影响 射峰，说明该催化剂中的 Ni 分散性好，粒径较小。

确定适宜反应温度 100 ℃，反应氢压 3 MPa，
在投料比 30∶1、乙醇 30 mL、搅拌速率 300 r/min
条件下，考察了反应时间对催化剂 Ni-PS-AEH-400
作用下喹啉加氢的影响，结果见图 3。如图 3 所示，
当反应时间为 30 min 时，Ni-PS-AEH-400 催化剂活
性较低，喹啉转化率仅为 32.8%，1,2,3,4-四氢喹啉
选择性为 97.3%。随着反应时间的延长，喹啉转化
率在逐渐上升，当反应时间达到 120min 时，喹啉转
化率达到 99.0%，1,2,3,4-四氢喹啉选择性为 96.4%，
收率为 95.4%。进一步延长反应时间至 150 min，
1,2,3,4-四氢喹啉收率没有明显变化，因此，优化后
反应时间定为 120 min。

a—Ni-PS-AEH; b—Ni/SiO 2-IMP

图 4 镍基催化剂的 XRD 图
Fig. 4 XRD patterns of Ni-based catalysts

图 3 反应时间对喹啉加氢的影响 图 5 为不同催化剂的 FTIR 图。由图 5 可以看
Fig. 3 Effect of reaction time on the hydrogenation of 出，催化剂 Ni-PS-AEH-400 和 Ni/SiO 2 -IMP 均在 1120
quinoline
–1
和 800 cm 处出现了振动峰，分别归于无定型 SiO 2
2.2 催化剂表征 中 Si—O—Si 键的不对称伸缩振动峰和对称伸缩振
2.2.1 催化剂结构特征 动峰 [18] 。Ni-PS-AEH-400 焙烧前后的样品均在 667
–1
图 4a 为催化剂 Ni-PS-AEH-400 前驱体和还原前 和 3623 cm 处出现了振动峰，分别归于镍硅酸盐结