Pt-Re-MCM-41催化剂的制备、表征及其催化热解玉米芯制呋喃类化合物

• 作者: 卢怡 李文斌 李水荣 郑云武 郑志锋
• 来源期刊: 林产化学与工业
• 学科: 工学
• 关键词: 催化转化 Py-GC×GC-MS Pt-Re-MCM-41 呋喃类化合物 活性
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 83-92
• 页数: 10页
• 分类号: TQ35
• 字数: 7960字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2020.02.011

摘要

以MCM-41为载体,采用分步浸渍法制备了一系列不同金属负载量的Pt-Re-MCM-41催化剂,采用氮气吸附-脱附、X射线衍射(XRD)和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)对催化剂的理化性质进行表征,并探讨了Pt-Re-MCM-41对催化转化玉米芯热解产物制备呋喃类化合物的影响,及其重复使用和再生性能.实验结果表明:金属Pt、Re均匀地分散在催化剂表面,且负载后没有改变MCM-41的结构性能,但负载后催化剂的比表面积和孔容减小,平均孔径增大.催化剂体系同时具有弱酸和中强酸,Pt、Re负载后催化剂表面的两种酸含量均增加.二维气相色谱(GC×GC)检测到的化合物的类型和数量比一维气相色谱(GC)更为全面,约为GC的4～5倍.催化剂的加入均抑制了醇类、酸类、含氮类和糖类的产生,促进了酮类、呋喃类和碳氢化合物的生成,但对酯类和酚类的影响不大.Pt-Re-MCM-41催化剂均能提高呋喃类化合物的GC含量,在1.0％ Pt-1.0％ Re-MCM-41催化下且催化温度为450℃时GC含量可达33.12％,与无催化剂相比增加了12.11个百分点,且低催化温度(≤450℃)有利于2(5H)-呋喃酮和2-呋喃甲醇的生成,高催化温度(≥500℃)有利于糠醛、2-甲基呋喃和3-糠醛的生成.1.0％ Pt-1.0％ Re-MCM-41催化剂连续使用3次后,焙烧可恢复活性,呋喃类化合物GC含量仍可达32.6％.