新型Ru基催化剂的制备及其2-乙基蒽醌加氢性能
2021-03-08谢继阳王红琴杨杰唐春戴云生安霓虹
谢继阳,王红琴,杨杰,唐春,戴云生,安霓虹
(1 昆明贵金属研究所,稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,云南昆明650106;2 贵研工业催化剂(云南)有限公司,云南玉溪651100)
近年来,随着双氧水(H2O2)在丙烯环氧化制备环氧丙烷以及绿色己内酰胺合成等过程中的应用,使国内双氧水行业迎来了新的发展契机[1]。工业中,H2O2常采用蒽醌法制备[2-5]。该工艺中,2-乙基蒽醌(2-eAQ)催化加氢生成2-乙基氢蒽醌(2-eAQH2)是核心步骤,蒽醌法中常使用的催化剂是钯氧化铝催化剂(Pd/Al2O3)。当前多家科研单位相继对蒽醌法加氢制备双氧水工艺中所使用催化剂的制备技术进行了研究。严润华等[6]将金属Pd负载到Ba-Zn/Al2O3上,发现Ba、Zn可以提高Pd的分散度,促进PdO 向Pd 的转变,大大提高了催化剂的活性和稳定性。Feng等[7]将金属Pd分别负载到球形SiO2-Al2O3和Al2O3上,Pd/SiO2-Al2O3催化剂的活性远远高于Pd/Al2O3催化剂。
然而,催化剂的高成本(金属钯价格昂贵且用量大)成为了限制双氧水行业发展的重要因素。开发新型催化剂成为当前的一个研究热点。其中,研究重点集中在如何提高催化剂活化2-eAQ 中两个羰基(C==O)的活化能力,使其更容易进行加氢反应。据文献报道,钌基催化剂在羰基加氢反应中有着优良的催化性能。例如,在CO2加氢制甲烷反应中,Zhang 等[8]将Ru 纳米颗粒(NPS)固定在CeO2的(111)晶面上。Ru 促进了CeO2(111)面上的氧空位形成,从而为CO2活化反应提供了大量的活性中心,使催化剂的活性显著提高。Guo 等[9]通过一步模板法将Ru 粒子负载到到沸石ZSM-5(MFI)上并用于葡萄糖加氢制山梨醇反应中。葡萄糖的转化率为99.6%,山梨糖醇的选择性为99.2%,且这种催化剂在反应中活性位更稳定、抗毒性更强,可多次重复使用。……
