双助剂对CuO／SiO2催化甲醇乙醇合成异丁醛影响.pdf

石 油 化 工 · 550 · PETROCHEMICALTECHN0L0GY 2011年第 40卷第 5期 双助剂对 CuO／SiO2催化 甲醇乙醇合成异丁醛的影响 刘翠改，吴 静，王康军，李海花 (沈阳化工大学 化学工程学院，辽宁 沈阳 110142) [摘要]采用溶胶一凝胶法制备了CuO—Fe：O 一ZrO2／SiO2双助剂型催化剂，将其用于催化甲醇与乙醇一步合成异丁醛的反应， 考察了助剂Fe2O3和 ZrO2含量对催化剂性能的影响；采用BET，XRD，H2一TPR等手段对催化剂的结构进行了表征。实验结果表 明，在 CuO质量分数为20％时，适量加入助剂Fe2O3和 ZrO2，可以使二者产生协同作用，一方面增大了催化剂的比表面积；另一方 面促进了CuO的分散，改善了催化剂的还原性能，从而提高了催化剂的活性和异丁醛的选择性。以Fe2O 质量分数为20％、ZrO2 质量分数为 10％的CuO—Fe2O3一ZrO2／SiO2为催化剂，在常压、反应温度320of、n(甲醇)：n(乙醇)=2：1的反应条件下，乙醇 转化率为 58．81％，异丁醛的选择性和收率分别为73．96％和43．50％。 [关键词]甲醇；乙醇；异丁醛；助剂；氧化铜／Z．氧化硅催化剂 [文章编号]1000—8144(2011)05—0550—04 [中图分类号]TQ032．4 [文献标识码]A EffectofDoublePromotersonCuO ／SiO2Catalystfor SynthesisofIsobutyraldehydefrom M ethanolandEthanol LiuCutg‘ai，WuJing，WangKangjHrl，LiHaihua (CollegeofChemicalEngineering，ShenyangUniversityofChemicalTechnology，ShenyangLiaoning110142，China) [Abstract]DoublepromotercatalystsCuO-Fe203一ZrO2／SiO2werepreparedbysol—gelmethodand usedin one—step synthesisofisobutyraldehyde rfom methanoland ethano1． Influence ofthedouble promotersFe2O3andZrO2on thecatalystperformanceinthesynthesiswasinvestigated．Thecatalysts werecharacterized by meansofBET，XRD and H2-TPR．The resultsshowed htat，atCuO mass rfaction20％ ，asynergeticeffectbetweenthedoublepromoterscouldtakeplacewhenthepromoters Fe203andZrO2wereappropriatelyaddedtotheCuO／SiO2catalystswhichwouldsignificantlyincrease theirspecificsurfaceraeas，promotedispersionofCuO andimprovehteirreducibilities．Thesynergetic effectcould not only increase the activities of the catalysts but also raise the selectivity to isobutyraldehyde．Undertheoptimalconditionsofatmosphericpressure，reaction temperature320 oC andmoleratioofmethanoltoethanol2 ：1，theCuO—Fe203一ZrO2／SiO2w