核殼結構CuO-Bi2O3@SiO2催化劑的制備及炔化性能.pdf

1、1,4-丁炔二醇(BYD)是一種重要的基本有機原料，隨著其加氫產物1,4-丁二醇(BDO)及下游產業(yè)鏈的迅猛發(fā)展，1,4-丁炔二醇的需求量也逐年增加。目前，工業(yè)化生產1,4-丁炔二醇主要采用以負載型銅鉍為催化劑的甲醛乙炔化方法，選用反應條件溫和，操作簡單，安全性高的淤漿床工藝。反應過程中，催化劑活性隨循環(huán)使用次數的增加逐漸下降，然而目前關于銅鉍催化劑在甲醛乙炔化反應中的失活原因仍不清楚。開展甲醛乙炔化催化劑失活機理研究，并探討高使用穩(wěn)定

2、性甲醛乙炔化催化劑的制備化學規(guī)律，具有重要的實際應用價值與理論研究意義。近年來，核殼結構催化劑的研究為該問題的解決提供一種新思路。本工作采用共沉淀法制備了CuO-Bi2O3粉體催化劑，并采用溶膠-凝膠法對其進行包覆制備了核殼結構CuO-Bi2O3@SiO2催化劑，結合催化劑的評價與表征結果，系統(tǒng)研究了傳統(tǒng)催化劑的失活機理及核殼結構催化劑的制備。
　　本研究主要內容包括：⑴通過對甲醛乙炔化反應后CuO-Bi2O3粉體及工業(yè)CuO-B

3、i2O3/SiO2-MgO催化劑TEM、XRD表征數據的分析，結合反應后產品液中Cu含量的測定結果，研究了甲醛乙炔化催化劑的失活機理，結果表明，反應過程中催化劑均出現團聚和活性組分流失現象，最終導致催化劑不可逆失活。⑵成功制備了核殼結構 CuO-Bi2O3@SiO2催化劑，該催化劑比表面較大，SiO2包覆層呈現介孔結構特征。在甲醛乙炔化反應中，核殼結構CuO-Bi2O3@SiO2催化劑的使用穩(wěn)定性明顯優(yōu)于未包覆的 CuO-Bi2O3粉體

4、和工業(yè) CuO-Bi2O3/SiO2-MgO催化劑，歸因于核殼結構SiO2包覆層的存在有效防止了催化劑團聚，減少了反應過程中活性組分的流失。⑶改變m(CuO-Bi2O3)/m(TEOS)比例，調變SiO2層厚度，研究了SiO2包覆層厚度對核殼結構CuO-Bi2O3@SiO2催化劑甲醛乙炔化性能的影響。結果表明，具有不同SiO2包覆層厚度的CuO-Bi2O3@SiO2催化劑均具有較好的使用穩(wěn)定性，但表現出不同的甲醛乙炔化性能。隨SiO2層