Cu-Mn-Si催化剂的制备及其在仲丁醇脱氢反应中的应用

作     者：陈超群 张莹 张丽 Chen Chaoqun;Zhang Ying;Zhang Li

作者机构：沈阳化工大学化学工程学院沈阳110142 

出 版 物：《石油炼制与化工》 (Petroleum Processing and Petrochemicals)

年 卷 期：2024年第55卷第3期

页      面：21-26页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：辽宁省教育厅资助项目(LJKMZ20220764,LJ2019001) 辽宁省科技厅应用基础研究项目(2023JH2/101300006) 辽宁百千万人才计划项目(2020B085) 沈阳市科技局中青年人才支持计划项目(RC190323) 

主　　题：共沉淀法 溶胶凝胶法 Cu-Mn-Si催化剂 仲丁醇 甲乙酮 脱氢 

摘      要：分别采用共沉淀法和溶胶凝胶法制备Cu-Mn-Si催化剂,考察其在仲丁醇脱氢制甲乙酮反应中的催化性能。通过X射线衍射、程序升温还原、N_(2)吸附-脱附和程序升温氧化对两种方法制备的催化剂进行表征。结果表明,不同方法制备的催化剂,其中的铜锰络合物(CuMn_(2)O_(4))晶相结构不同。共沉淀法、溶胶凝胶法制备的催化剂中CuMn_(2)O_(4)晶相分别归属于JCPDS 71-1142和JCPDS 34-1400。溶胶凝胶法制备的催化剂晶粒小、分散性好、比表面积大,因而活性较高,Mn的加入没有提高催化剂的性能。Mn的加入可以降低共沉淀法制备的催化剂的还原温度,提高催化剂中Cu组分的分散程度,因而提高了催化剂的性能。溶胶凝胶法所制备的催化剂中,Cu SiO_(2)催化剂具有最高的仲丁醇转化率、甲乙酮选择性和甲乙酮收率,分别达99.26%,99.19%,98.45%;共沉淀法制备的催化剂,当n(Cu)∶n(Mn)∶n(Si)=0.8∶0.2∶1.0时,具有最高的仲丁醇转化率,可达94.92%,其甲乙酮选择性略低于Cu SiO_(2)催化剂,为98.53%,甲乙酮收率为93.52%。