Page 236 - 《精细化工》2023年第9期

·2084· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

改变 CaTiO 3 前驱体的焙烧温度（分别为 300、400、 度较低时，虽然 CaTiO 3 样品的比表面积较大，但
500、600、700 ℃），评价所制备催化剂在正戊醛羟 根据 XRD 结果可 知， 500 ℃下 无 法得到 纯相
醛自缩合反应中的催化性能，结果如表 3 所示。随 CaTiO 3 催化剂，故催化性能较低；而焙烧温度过高
着 CaTiO 3 前驱体焙烧温度的升高，正戊醛转化率、 时，催化性能也较差，则可能是因为催化剂烧结影
目标产物选择性和收率呈先增加后降低趋势。当焙烧 响了活性位点的暴露。结合不同焙烧温度下 CaTiO 3
温度为 500 ℃时，催化活性最高；当焙烧温度大于 的活性评价数据，选择 CaTiO 3 前驱体的焙烧温度
600 ℃时，产物的选择性大幅下降。 为 500 ℃。

表 3 焙烧温度对 CaTiO 3 催化性能的影响 表 4 焙烧温度对 CaTiO 3 织构性质的影响
Table 3 Effect of calcination temperature on catalytic Table 4 Effect of calcination temperature on textural property
performance of CaTiO 3 of CaTiO 3
焙烧温度/℃ X P/% S 2-PHEA/% Y 2-PHEA/% 焙烧温度/℃ 比表面积/(m /g) 孔体积/(cm /g) 平均孔径/nm
2
3
300 95.9 84.4 80.9 300 37.0 0.027 2.9
400 96.1 93.5 89.9
400 9.1 0.016 7.1
500 97.0 99.1 96.1
500 7.7 0.016 8.1
600 96.9 75.5 73.2
600 4.2 0.015 14.0
700 96.5 60.9 58.8
700 4.1 0.014 16.2

对不同焙烧温度下制备的 CaTiO 3 催化剂进行 注：PEG-1000 加入量为 2.5%，焙烧时间为 1 h。
了 XRD 表征，结果见图 3。当焙烧温度低于 500 ℃
时，无 CaTiO 3 生成，均为杂质 Ca(NO 3 ) 2 ；当焙烧温 2.2.3 CaTiO 3 前驱体焙烧时间
在 PEG-1000 添加量为 2.5%、CaTiO 3 前驱体
度≥500 ℃时，杂相消失，生成 CaTiO 3 ，在 2θ=23.8°、
30.4°、34.5°、47.5°、59.5°和 69.7°附近出现衍射峰， 焙烧温度为 500 ℃的条件下，进一步考察 CaTiO 3
前驱体焙烧时间对催化性能的影响，活性评价结果
与文献[17]中的数据相符。这表明，当焙烧温度≥
见表 5。随着 CaTiO 3 前驱体焙烧时间的延长，正
500 ℃时即可得到纯相 CaTiO 3 。
戊醛转化率先升高后降低最后保持相对稳定，
2-PHEA 选择性和收率均呈现先升高后降低的趋
势。当焙烧时间为 1 h 时，正戊醛转化率、2-PHEA
选择性和收率均达到最高值，分别为 97.0%、99.1%
和 96.1%。

表 5 焙烧时间对 CaTiO 3 催化性能的影响
Table 5 Effect of calcination time on catalytic performance of
CaTiO 3
焙烧时间/h X P/% S 2-PHEA/% Y 2-PHEA/%

0.5 96.1 95.3 91.6
a—700 ℃；b—600 ℃；c—500 ℃；d—400 ℃；e—300 ℃； 1.0 97.0 99.1 96.1
PEG-1000 加入量为 2.5%，焙烧时间为 1 h 1.5 95.4 98.7 94.2
图 3 不同焙烧温度 CaTiO 3 的 XRD 谱图 2.0 95.3 93.8 89.4
Fig. 3 XRD patterns of CaTiO 3 prepared at different
calcination temperature 2.5 95.2 92.9 88.4

为分析不同焙烧温度对 CaTiO 3 催化性能影响 为考察焙烧时间对 CaTiO 3 物相的影响，对不同
的原因，对所制备样品进行了 BET 分析，结果如表 焙烧时间下制备的 CaTiO 3 样品进行了 XRD 表征，
4 所示。 结果见图 4。
由表 4 可以看出，随着焙烧温度的升高，催化 由图 4 可见，当焙烧时间小于 1 h 时，无 CaTiO 3
剂比表面积和孔容逐渐降低，平均孔径逐渐增大。 生成，样品的主要组成为 CaCO 3 和 CaO；当焙烧时间
这是因为，在溶胶-凝胶法制备催化剂过程中，焙 ≥1 h 后，杂相消失，主要组分为 CaTiO 3 ，表明当
烧温度会影响晶粒的生长程度，温度过高会使其出 焙烧时间≥1 h 后即可得到纯相 CaTiO 3 。焙烧时间
现烧结现象，造成孔道坍塌或堵塞，使得催化剂的 对钛酸钙微观形貌有着较大的影响，焙烧时间过长
比表面积和孔容减小，而平均孔径增大。当焙烧温 会造成催化剂颗粒的长大、团聚和密实，这会导致