苯甲酸加氢制备苯甲醛二氧化铈催化剂的研究

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1、浙江大学材料与化工学院博士学位论文苯甲酸加氢制备苯甲醛二氧化铈催化剂的研究姓名：崇明本申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：陈丰秋;詹晓力20080301摘要摘要苯甲醛是化学工业上最重要的一种芳香醛，是合成香精香料、医药产品、塑料添加剂、化妆品防腐剂的一种最基本原料，大力发展苯甲醛的绿色生产工艺意义重大。苯甲醛是甲苯氧化的中间产物，容易被过氧化成苯甲酸。由苯甲酸加氢还原生产苯甲醛是二十世纪九十年代兴起的热门方法，原料苯甲酸无毒害，廉价易得。其工艺简单，选择性高，环境友好，符合绿色化学的要求。对苯甲酸加氢还原制备苯甲醛的研究，主要是对其催化剂的研究。本文通过筛选、优化并选择了我国富产的

2、稀土金属氧化物Ce02为催化剂，进行深入研究，得到如下主要研究成果：(1)不同制备方法得到的Ce02催化剂，对该反应表现出不同的催化活性。以硝酸铈铵为前驱体，在合适的条件下由固相法制得的催化剂，表现出很高的催化活性。其中，550oC和600oC焙烧温度制得的催化剂，在优化后的反应条件下，对苯甲酸的转化率可达99％以上，对苯甲醛的选择性可达95％。对各Ce02催化剂样品进行了BET、SEM、Ⅺ①、Fr瓜和NH3-TPD等表征，然后得出结论：与较高温度条件下制备的催化剂相比，在较低焙烧温度下制得的催化剂，具有比表面积较大、颗粒分散性好、晶胞尺寸较小、表面弱酸中心数和强酸中心数较多而超强酸中心

3、数较少等特性，所以对该反应表现出更高的催化活性。此外，Z幻2、ZnO以及№的氧化物等，对该反应也有较好的活性。(2)在活性稳定性考察中，Ce02催化剂发生失活，较低温度条件下制备的催化剂其活性稳定性也更好，而较高焙烧温度下制得的催化剂失活现象更为严重。本文对典型新鲜催化剂和失活催化剂分别作了BET、SEM、Ⅺ王D、EA、TG／D1’A和兀'IR等表征，发现造成催化剂失活的最重要因素是反应物在催化剂表面酸性中心发生结焦并覆盖酸中心。催化剂表面存在的焦物有两种类型，焦物可在不低于410oC温度并通入空气的条件下烧除。另外，在反应过程中，催化剂部分晶相发生破坏以及晶胞尺寸的增大，也对其失活有一

4、定的作用。(3)在反应过程中发生失活的催化剂，在450oC并通入空气的条件下烧除表面焦物后，其性能得以再生。不同温度条件下制得的催化剂，失活后的活性可再生性ABST良ACTABSTRACTBeIlzaldehydeisoneofmemostimponalltaromaticaldehydeinchemicalinduStD，，、Ⅳ_hic_hismajnlyusedl研themanuf．actureofph乏Lnnaceuticals，pl嬲ticaddi_tiVes，per血mes舳dnavors．NowadayS，itisveryimponamt0developgreeIlpmces

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