溶胶凝胶法制备的Cu/SiO2催化剂及其催化草酸二甲酯加氢反应

催化学报 , 2011, 32(6): 957-969. doi: 10.1016/S1872-2067(10)60223-9

溶胶凝胶法制备的Cu/SiO2催化剂及其催化草酸二甲酯加氢反应

林凌 ^1, , 潘鹏斌 ^2, , 周张锋 ^3, , 李兆基 ^4, , 杨锦霞 ^5, , 孙明玲 ^6, , 姚元根 ^7,

1.中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,福建福州350002

2.中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,福建福州350002

3.中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,福建福州350002

4.中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,福建福州350002

5.中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,福建福州350002

6.中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,福建福州350002

7.中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,福建福州350002

基金项目: 国家科技支撑计划项目(2009BAE89B00) 中国科学院知识创新工程重要方向项目(KJCX2.YW.319) 福建省纳米材料重点实验室基金(2006L2005) 福建省自然科学基金(2009J05041) 国家重点基础研究发展计划(973计划(2009CB939803)

关键词：溶胶凝胶法 , 草酸二甲酯 , 加氢 , 铜 , 二氧化硅 , 乙二醇 , 包裹作用 , 团聚作用

Cu/SiO2 Catalysts Prepared by the Sol-Gel Method for Hydrogenation of Dimethyl Oxalate to Ethylene Glycol

采用溶胶凝胶法制备了用于草酸二甲酯加氢合成乙二醇的Cu/SiO2催化剂,在优化的反应条件下,当催化剂中Cu含量为15%～25%时,草酸二甲酯转化率和乙二醇选择性分别达到99.9%和95.0%.通过N2吸附-脱附、透射电镜、X射线衍射、氢气程序升温还原、N2O滴定法和X射线光电子能谱等手段对各Cu/SiO2催化剂进行了表征.结果表明,在相同反应条件下,随着Cu含量增加,硅胶对活性物种的包裹作用和Cu物种间的团聚作用对催化剂活性影响较大,当Cu含量≤10%时,硅胶对Cu物种的包裹作用强烈,是影响催化剂活性的主要因素;当Cu含量＞10%时,催化剂表面Cu物种间的团聚作用变得突出,成为影响催化剂活性的主要因素,二者的消长对催化剂表面结构、活性物种的形态和化学环境的影响很大,并最终影响催化剂的性能.

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