水热法制备Cu-ZnO纳米催化剂用于乙酸乙酯加氢

作者：鲁旖; 吴浩飞; 江志东^*

来源：精细化工, 2021, 38(05): 988-993.

DOI：10.13550/j.jxhg.20201034

• 乙酸乙酯
• 乙醇
• 催化加氢
• 铜-氧化锌催化剂
• 水热法
• 纳米花自组装
• 催化技术

以六水合硝酸锌、三水合硝酸铜、尿素为原料,采用水热法制备了不同铜锌物质的量比n(n=1/4、3/7、2/3、1和3/2,对应铜摩尔分数分别为20%、30%、40%、50%和60%)的铜-氧化锌催化剂,用SEM、XRD、H2-TPR、BET等方法对铜-氧化锌催化剂进行了结构表征。研究了铜摩尔分数对催化剂形貌及乙酸乙酯加氢反应的影响。结果表明,水热法制得的铜-氧化锌催化剂均为纳米片自组装成的开放型纳米花结构。当铜摩尔分数为40%时,纳米片厚度小于50 nm,纳米花直径约10μm,乙酸乙酯转化率最高,铜摩尔分数过低或过高时加氢活性下降。表征发现,铜摩尔分数为40%的催化剂中铜与氧化锌的结合强度适中,活性位分散均匀。考察了水热条件对催化性能的影响,在最优水热条件(130℃、10h)下合成的催化剂乙酸乙酯转化率达到94%[加氢反应条件为220℃、氢气压力3 MPa、氢气与乙酸乙酯物质的量比20、液时空速2.0 g酯/(g催化剂·h)]。在催化剂稳定性(300 h)测试中乙酸乙酯转化率保持在92%以上。

• 单位
  上海交通大学; 化学化工学院