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Ni/Al2O3催化剂被广泛应用于包括加氢、脱氢、脱氯、脱硫、甲烷化以及重整在内的多种化工过程。长期以来,研究者对Ni/Al2O3催化剂的制备化学开展了广泛而深入的研究,以期获得具有适宜还原能力与高分散的催化剂,提高催化剂的反应性能。γ-Al2O3载体属于类尖晶石型结构,在催化剂制备过程中,Ni首先会进入到载体表面的四面体与八面体空位,形成与载体具有强相互作用的 Ni物种。这种强的金属-载体相互作用使得催化剂必须在较高的温度下进行还原,而较高的还原温度又易引起活性组分的烧结、聚集,影响催化剂的催化性能。以上缺陷使得以γ-Al2O3为载体的 Ni基催化剂往往在低温液相加氢中表现出低的反应活性。开展对负载型镍基氧化铝催化剂载体的改性研究,制备活性组分含量高,同时分散度好的催化剂具有重要的实际应用价值和理论研究意义。 本工作以炭前驱体和Ni前驱盐共溶等体积浸渍的方法制得Ni/CCA加氢催化剂,结合低温 N2物理吸附、TPO-MS、XRD、H2-TPD-MS等测试表征方法考察制备条件对催化剂结构、织构及顺酐加氢性能的影响,揭示了Ni/CCA催化剂在顺酐液相加氢过程中的构效关系。主要研究结果如下: 1.通过共浸法引入炭、镍制备Ni/CCA催化剂,研究了制备过程中热处理气氛对Ni/CCA催化性能的影响。结果表明,共浸法引入镍、炭使得活性组分Ni以高分散状态存在,提高了活性比表面积,催化剂较Ni/Al2O3表现出更高的加氢反应性能。对催化剂后处理气氛的研究发现,经 H2直接还原的催化剂较先 N2后 H2与先空气后H2制备的催化剂暴露出更多的Ni活性位点,活性组分分散度最好,在顺酐(MA)加氢反应中表现出高的γ-丁内酯(GBL)选择性。 2.考察了处理温度对催化剂结构、织构及顺酐液相加氢性能的影响。结果表明,H2气氛热处理温度是影响催化剂活性组分Ni存在状态的重要因素。在考察350℃到550℃的范围内,经450℃氢气氛下热处理的催化剂具有适宜的Ni晶粒尺寸,最大程度的阻止了催化剂制备过程中活性组分在载体表面的迁移聚集,在顺酐液相加氢反应中表现最高的加氢活性。 3.考察了 MA液相加氢反应评价过程中反应时间、反应压力、搅拌速率、反应温度对催化剂的反应性能的影响。筛选出最佳的评价条件为:反应时间3 h,反应压力5 Mpa,搅拌速率400 r/min,反应温度为210℃时,MA完全转化,GBL的选择性约35%。