Page 127 - 《精细化工》2021年第6期

第 6 期 刘东妮，等: 苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物选择性催化加氢 ·1189·

择性越低，原因可能是当反应转化率较高时，仅有 由图 11 可知，在其他反应条件相同的情况下
较少部分聚异戊二烯嵌段的 C==C 裸露在表面，而 （SIS 用量是催化剂质量的 2.3 倍，环己烷 6 mL，
大量暴露的苯环更容易与催化剂的活性位点结合而 反应温度为 140 ℃，反应时间 2 h），氢气压力对 SIS
被氢化，因而 C==C 选择性下降。综合考虑转化率 转化率和选择性影响不大，原因可能是氢气的物质
和选择性，最终选择 0.065 g 作为最优催化剂用量。
的量远大于 C==C 和苯环加氢所需的物质的量，H 2
2.3.3 反应温度对反应的影响 处于过饱和状态，所以随着氢气压力的增加，转化
为考察反 应 温度对 SIS 加氢的 影响，以 率和选择性变化较小 [23] 。观察到 2 MPa 时，产物选
Pt/g-C 3 N 4 为催化剂，在 120~200 ℃之间进行 SIS 加
择性可以达到 95%，最终选择 2 MPa 作为最优初始
氢反应，其加氢度和选择性与反应温度的关系如图
氢气压力。
10 所示。由图 10 可知，在其他反应条件相同的情 2.3.5 催化剂稳定性的研究
况下（SIS 用量是催化剂质量的 2.3 倍，环己烷 6 mL，
对催化剂稳定性进行了探究实验，每次反应结
反应初始压力为 2 MPa，反应时间 2 h），反应加氢
束后，通过离心将催化剂与反应液分离，并用环己
度随温度增加呈现先增大后减小的趋势，140 ℃时 烷反复洗涤 6 次，将回收的催化剂用于下一釜反应，
SIS 加氢度最高。对比不同温度下的选择性，发现
结果如表 3 所示。新鲜和 3 次循环后 Pt/g-C 3 N 4 的
较低温度对加氢更有利，140 ℃时产物选择性可达
TEM 图见图 12。
95%以上。将 140 ℃下加氢得到的加氢度为 85%的

固体产品以及原料 SIS 进行 GPC 测试，SEPS 的相
表 3 催化剂循环实验
对分子质量为 208000，SIS 的相对分子质量为 Table 3 Recycling tests of catalysts
193000，二者相差不大。说明在 140 ℃下加氢并未 加氢度/%
发生分子链断裂。但反应温度超过 180 ℃可能发生 反应次数 1，4-聚异戊二烯 3，4-聚异戊二烯 选择性/%
高分子的断链副反应，降低氢化产品的性能。所以，
1 92.4 96.3 87.7
最终选择 140 ℃作为最优反应温度。 2 67.9 81.3 82.5

3 49.0 66.6 89.9
4 0 0 —
注：—代表无数据。

图 10 反应温度对 SIS 加氢反应影响
Fig. 10 Effect of reaction temperature on SIS hydrogenation

2.3.4 初始氢气压力对反应的影响
图 11 为初始氢气压力对 SIS 加氢反应影响关系图。

图 12 新鲜（a、b）和 3 次循环后（c、d）Pt/g-C 3 N 4 的
TEM 图
Fig. 12 TEM images of fresh Pt/g- C 3 N 4 (a, b) and Pt/g-
C 3 N 4 after 3 cycles (c, d)

由表 3 可知，催化剂在前两次循环实验中活性
略有下降，选择性变化较小。3 次循环后催化剂完

图 11 氢气压力对 SIS 加氢反应影响 全失活，为考察失活原因，对失活后的催化剂进行
Fig. 11 Effect of reaction pressure of hydrogen on SIS 了 TEM 测试，结果如图 12 所示。结果表明，在 3
hydrogenation