Page 112 - 《精细化工》2021年第8期
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·1606· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
附-脱附等温线后计算得到。 焙烧过程中逸出的气体分子越多,给 γ-Al 2 O 3 带来的
1.5.2 X 射线衍射(XRD)分析 孔越多,比表面积和孔容也越大,田菁粉添加量过
采用 X 射线衍射仪对催化剂进行测试,实验条 多,可能会给 γ-Al 2 O 3 内部造成“破坏”,孔道坍塌,
件为 Cu K α 射线,工作电压 40 kV,电流 100 mA, 比表面积和孔道下降。当田菁粉添加量为 1.0%时,
衍射角 2θ 为 10°~80°,扫描速率为 12 (°)/min。 DINP 的转化率和 DINCH 的选择性最高,分别为
1.5.3 透射电子显微镜(TEM)分析 94.2%和 92.8%。
采用 TEM 对催化剂形貌进行表征,测试条件为
最大加速电压 200 kV,放大倍数 50~1500000 倍。
1.5.4 热重(TG)分析
采用热重分析仪测试样品的热性能,测试条件
为待测样品 10 mg,氮气流量 15 mL/min,室温下以
10 ℃/min 的速率升温至 750 ℃。
1.5.5 程序升温还原与脱附分析
采用全自动吸附仪进行程序升温还原与脱附分
析,H 2 程序升温还原(H 2 -TPR)测试条件为:取
100 mg 样品于 Ar 氛围中 300 ℃预处理 2 h,待冷却
至室温,用 H 2 /Ar(体积比为 1∶9)混合气吹扫, 图 1 田菁粉添加量对 DINP 加氢性能的影响
再以 10 ℃/min 升温至 800 ℃检测脱出气体;H 2 程 Fig. 1 Effect of addition amount of sesbania powder on
hydrogenation performance of DINP
序升温脱附(H 2 -TPD)测试条件为:取 100 mg 样
品于 H 2 氛围中 140 ℃预处理 1 h,待冷却至室温, 对不同田菁粉添加量的催化剂进行了孔容、孔
用氩气以 20 mL/min 速率吹扫,再以 10 ℃/min 升 径和比表面积分析,结果见表 1。
温至 700 ℃检测脱出气体;NH 3 程序升温脱附
(NH 3 -TPD)测试条件为:取 100 mg 样品于 Ar 氛 表 1 田菁粉添加量对催化剂孔容、孔径和比表面积的影响
Table 1 Effect of addition amount of sesbania powder on
围中 300 ℃预处理 1 h,待冷却至室温,使用 NH 3 /Ar
pore volume, pore size and specific surface area
(体积比为 1∶9)混合气以 20 mL/min 速率吹扫 of catalyst
1 h,最后在 Ar 氛围中以 10 ℃/min 升温至 700 ℃ 田菁粉添加量/% 比表面积/(m /g) 孔容/(mL/g) 孔径/nm
2
检测脱出气体。 0 213.41 0.520 6.68
1.5.6 X 射线光电子能谱(XPS)分析 0.5 214.76 0.568 7.13
采用 X 射线光电子能谱仪,分析催化剂中活性 1.0 217.91 0.635 7.78
金属价态,能谱范围 0~5000 eV,X 射线光束的光 2.0 221.18 0.484 6.09
3.0 227.45 0.375 4.12
斑面积从 900 μm 调整到 200 μm。
2 结果与讨论 由表 1 可以看出,随着田菁粉添加量的增加,
催化剂比表面积逐渐增大,而孔容和孔径先增加后
2.1 催化剂改性 减小。当田菁粉添加量为 1.0%时,催化剂的孔容和
2.1.1 造孔剂添加量的影响 孔径最大,分别为 0.635 mL/g 和 7.78 nm,此时催
2
选择田菁粉作为造孔剂,其在焙烧过程中会分 化剂的比表面积为 217.91 m /g,所以田菁粉添加量
解成 CO 2 和 H 2 O 等小分子,使 γ-Al 2 O 3 内部产生孔 为 1.0%较适宜。
道,增大催化剂的孔径和比表面积。往拟薄水铝石 2.1.2 黏合剂添加量的影响
中添加 0~3.0%(以拟薄水铝石质量计,下同)的田 添加黏合剂能提高载体的成型强度和孔隙率,
菁粉,700 ℃焙烧 4 h 制得载体 γ-Al 2 O 3 ,等体积浸 从而可以调节催化剂的活性。往拟薄水铝石中添加
渍法制得钌含量为 0.5%(质量分数,下同)的 Ru/γ- 1%的田菁粉和 0~7%的柠檬酸(以拟薄水铝石质量
–1
Al 2 O 3 催化剂,在 140 ℃、4 MPa、空速 0.3 h 的条 计,下同),700 ℃焙烧 4 h 制得载体 γ-Al 2 O 3 ,等体
件下评价 DINP 的加氢性能,结果见图 1。 积浸渍法制得钌含量为 0.5%的 Ru/γ-Al 2 O 3 催化剂,
–1
从图 1 可以看出,随着田菁粉添加量的增加, 在 140 ℃、4 MPa、空速 0.3 h 的条件下评价 DINP
DINP 的转化率和 DINCH 的选择性呈现出先上升后 的加氢性能,结果如图 2 所示。
下降的趋势,这可能是因为田菁粉添加量越大,在 从图 2 可以看出,随着柠檬酸添加量的增加,