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·938· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
心,而暴露的 Zr(Ⅳ)则形成 L 酸中心。本文中,
随 Zr/Si 物质的量比增加,催化剂的 B 酸性中心几
乎不增加,L 酸中心则持续增加,推测是由于不断
增加的 Zr(Ⅳ)物种一方面覆盖了形成的 B 酸性中
心,另一方面形成了更多暴露的 Zr(Ⅳ),故表现
出以 L 酸中心为主、其数量持续增加的特征。
图 2 Zr-SBA-15 的 XRD 图
Fig. 2 XRD patterns of Zr-SBA-15 catalysts
2.3 催化剂的 NH 3 -TPD 与 Py-IR 表征
图 3 为催化剂的 NH 3 -TPD 谱。
a—Zr-SBA-15(0.005);b—Zr-SBA-15(0.01);c—Zr-SBA-15(0.05);
d—Zr-SBA-15(0.10)
图 4 Zr-SBA-15 的 Py-IR 谱图
Fig. 4 Py-IR spectra of Zr-SBA-15 catalysts
2.4 催化剂评价结果
表 2 列出了不同 Zr/Si 物质的量比 Zr-SBA-15
催化剂上 CAL 转化率与各产物选择性数据。
表 2 Zr-SBA-15 的肉桂醛 MPV 催化转移加氢性能
图 3 Zr-SBA-15 的 NH 3 -TPD 图 Table 2 Catalytic performance of Zr-SBA-15 for MPV
Fig. 3 NH 3 -TPD profiles of Zr-SBA-15 catalysts transfer hydrogenation of CAL
Selectivity/%
可以看出,所有催化剂均在 160~480 ℃内呈现 Conversion COL HCAL HCOL CPE
of CAL/%
宽化的 NH 3 脱附峰,峰顶温度约为 260 ℃,表明不
Zr-SBA-
同 Zr/Si 物质的量比的 Zr-SBA-15 同时存在弱、中强 15(0.005) 25.3 78.2 1.2 1.2 18.5
以及强酸性中心,并以中强酸性中心为主 [21] 。 Zr-SBA- 43.2 85.1 1.4 1.1 12.4
15(0.01)
图 4 为催化剂的 Py-IR 谱。可以看出,各催化 Zr-SBA- 95.3 88.9 1.5 1.1 8.5
–1
剂中均观察到 1454、1610 cm 处归属为 L 酸中心, 15(0.05)
Zr-SBA-
–1
–1
1545 cm 处归属为 B 酸中心以及 1490 cm 处 L 与 15(0.10) 96.2 95.2 1.3 1.4 2.1
B 酸中心共同作用的特征吸收峰。由 L 酸与 B 酸中 反应条件:0.3 g CAL, 30 mL 异丙醇,0.1 g 催化剂,130 ℃,
心红外吸附峰的相对强度可以发现,所有催化剂均 8 h。
以 L 酸为主,且随 Zr/Si 物质的量比的增加,L 酸数 从表 2 可以看出,CAL 转移加氢产物主要为
量明显增加,B 酸量变化不大。 COL,同时伴有副产物 HCAL、HCOL、CPE。随
为了进一步量化酸性中心的数量,通过对 Zr/Si 物质的量比的增加,CAL 转化率先明显增加后
NH 3 -TPD 图的峰面积积分,计算得到各催化剂的总 趋于稳定,Zr-SBA-15(0.005)上 CAL 转化率仅为
酸量,并依据 Py-IR 图中 L 酸与 B 酸峰面积比,计 25.3%,Zr-SBA-15(0.05)为催化剂时增加至 95.3%,
算催化剂中 L 酸/B 酸比例(L/B),结果列于表 1。 进一步增加 Zr/Si 物质的量比,Zr-SBA-15(0.10)为催
可以看出,随着 Zr/Si 物质的量比的增加,样品的总 化剂时的 CAL 转化率变化不太明显,仅增加至
酸量及 L/B 均呈现增加趋势,由 Zr-SBA-15(0.005) 96.2%。结合催化剂的酸性及物理吸附表征结果可
的 0.15 mmol/g 及 8.1,分别增加至 Zr-SBA-15(0.10) 知,随 Zr/Si 物质的量比增加,催化剂酸量持续增加,
的 0.78 mmol/g 与 15.8。结合文献 [22] ,在 Zr 与 Si 但孔径逐渐减小,酸量的增加有利于 CAL 转化率的
均匀复合时,易形成 Zr—O—Si,此时产生 B 酸中 提高,而孔径的减小,则增加了反应的扩散阻力,