Page 161 - 《精细化工》2020年第6期

第 37 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.37, No.6
202 0 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2020

催化与分离提纯技术
Ni P/Fe-HAP 催化剂的表征及其苯酚
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加氢表面作用机理

徐海升，何丽娟，黄国强

（西安石油大学 化学化工学院，陕西 西安 710065）

摘要：以低品级羟基磷灰石（HAP）为原料，通过离子交换法合成载体 Fe-HAP，然后用浸渍法制备出负载型
3+
Ni 2 P/HAP 和 Ni 2 P/Fe-HAP 催化剂。通过 BET、SEM、XRD、FTIR 和 TG 等手段对催化剂进行了表征。Fe 的引
入极大地提高了载体的比表面积，Ni 2 P 分散在 Fe-HAP 表面，热稳定性较好。以苯酚加氢制备环己酮为反应体
系，在反应温度为 150 ℃、压力为 0.5 MPa、时间为 3.5 h 的条件下，对比了 Ni 2 P/HAP 和 Ni 2 P/Fe-HAP 催化剂
的催化性能。结果发现，Ni 2 P/Fe-HAP 催化剂对苯酚的转化率为 65.73%，环己酮选择性为 85.47%，催化性能相
对良好。
关键词：Fe-HAP 改性载体；催化加氢；苯酚；环己酮；作用机理
中图分类号：O643.36 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 06-1227-06

Characterization of Ni 2P/Fe-HAP catalyst and its surface
interaction mechanism of phenol hydrogenation

XU Haisheng, HE Lijuan, HUANG Guoqiang
（College of Chemistry and Chemical Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi’an 710065, Shaanxi, China）

Abstract: Fe-HAP carrier was synthesized by ion exchange method using low-grade hydroxyapatite (HAP)
as raw material. Then, Ni 2P/HAP and Ni 2P/Fe-HAP supported catalysts were prepared by impregnation
method. The catalysts were characterized by BET, SEM, XRD, FTIR and TG. The results showed that the
3+
introduction of Fe greatly increased the specific surface area of the carrier, and Ni 2P was dispersed on the
surface of Fe-HAP with good thermal stability. The catalytic properties of Ni 2P/HAP and Ni 2P/Fe-HAP
catalysts for the hydrogenation of phenol to cyclohexanone were compared under the conditions of reaction
temperature of 150 ℃, reaction pressure of 0.5 MPa, and reaction time of 3.5 h. It was found that
Ni 2P/Fe-HAP catalyst had relatively good catalytic property, the conversion of phenol was 65.73%, and the
selectivity of cyclohexanone was 85.47%.
Key words: Fe-HAP modified carrier; catalytic hydrogenation; phenol; cyclohexanone; interaction
mechanism

随着全球化石能源的日益枯竭以及环境问题的 加氢过程中，催化剂无疑具有至关重要的作用。近
日益凸显 [1-3] ，能源问题已成为世界各国迫切需要解 年来，磷化镍催化剂受到研究人员的广泛关注 [8-10] ，
决的问题。快速热解生物质得到的生物油被认为是 研究发现，虽然磷化物催化剂显示出较好的催化加
最有前景的可替代化石燃料的液体燃料 [4-5] 。但生物 氢性能，但是磷化物在高温下对水比较敏感，且酸
油中的高含氧量所引发的低热值、低稳定性等问题 性载体丰富的 L 酸使得催化剂表面易形成无催化活
严重限制了生物油的应用，所以需要通过加氢精制 性、难还原的磷酸盐类物质，严重降低其催化活性
手段来降低含氧量，从而提高燃油品质 [6-7] 。在催化 和选择性。因此，开发适合负载磷化物的载体应是

收稿日期：2019-12-19; 定用日期：2020-03-23; DOI: 10.13550/j.jxhg.20191183
基金项目：西安石油大学研究生创新与实践能力培养立项项目（YCS17211018，YCS19112033）
作者简介：徐海升（1974—），男，博士，副教授，E-mail：xhs74@xsyu.edu.cn。