Alcohol-treated SiO_2 as the support of Ir-Re/SiO_2 catalysts for glycerol hydrogenolysis  

醇预处理载体制备的Ir-Re/SiO_2催化剂上甘油氢解反应（英文）

作　　者：罗文婷[1,2] 吕元[1] 龚磊峰[1] 杜虹[1,2] 姜淼[1,2] 丁云杰[1,3] 

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室(筹),辽宁大连116023 [2]中国科学院大学,北京100049 [3]中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,辽宁大连116023

出　　处：《Chinese Journal of Catalysis》2016年第11期2009-2017,共9页催化学报（英文）

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(21403217)~~

摘　　要：The surface of SiO2 support was pretreated by C1-C4 normal alcohols before the impregnation of iridium and rhenium precursors.These catalysts were applied in high concentration glycerol aqueous solution hydrogenolysis.The catalysts prepared from the pretreated supports exhibited high catalytic activity because of the formation of more active sites from a high dispersion of iridium oxide and rhenium oxide.The catalysts with the support pretreated by 1-propanol showed the highest glycerol conversion of 59.5%.The supports and catalysts were characterized by FT-IR,nitrogen adsorption,TPR,XRD,TEM,H2-chemisorption and NH3-TPD.甘油是生物柴油的副产物,将其转化为高附加值的化学品,能提高生物柴油产业的经济性.1,3-丙二醇是聚酯和聚氨酯的单体,也用于合成医药和用作有机合成中间体,甘油直接催化氢解反应制1,3-丙二醇极具发展潜力.另外,甘油是生物质转化的重要平台分子之一,与目标产物的分子结构相比较,生物质平台分子通常含有过多的含氧基团,尤其是多余的羟基,通过甘油氢解反应研究多羟基的选择性活化和脱除,可以加深对生物质脱氧规律的认识.因此,研究甘油氢解反应制1,3-丙二醇催化剂和工艺,不仅具有潜在的应用前景,而且具有重要理论价值.然而,目前的甘油氢解催化剂性能还不够高,我们希望通过一些表面改性的方法处理载体硅胶,从而改变金属前驱体与载体表面的作用.因此,本文使用C1–C4的正构醇处理硅胶载体,其负载的Ir-Re催化剂上甘油氢解反应转化率从42.7%提高到59.5%,仲羟基脱除收率从21.6%提高到28.3%.研究发现,当处理载体所用正构醇的碳数从1增加到3时,对应催化剂上甘油转化率逐渐增加至最高;但当使用更正丁醇时,对应催化剂上甘油转化率下降.为了探究催化剂活性改变的原因,我们首先采用红外光谱(FT-IR)和氮气物理吸附确定烷氧基基团嫁接到硅胶载体上.程序升温还原结果发现,预处理载体相应的催化剂开始还原温度降低,表明在这些催化剂上形成了颗粒尺寸较小的Ir粒子.X-射线衍射分析发现,在新鲜的和使用后的催化剂上均未检测出Re物种的衍射峰,说明Re高度分散于催化剂表面.吸附吡啶的FT-IR结果表明,未处理和丙醇预处理硅胶负载的催化剂上均没有强酸位,它们的B/L酸比值相近,约为3.3.催化剂的吸附COFT-IR结果表明,CO线性吸附于Ir/SiO_2催化剂上的主要吸收峰位置在2084 cm^(–1);而Re的加入使得该吸收峰红移,表明Ir和ReO_x物种之间存在相互作用.透射电镜(TE

关 键 词：Glycerol hydrolysis 1 3-Propanediol IRIDIUM RHENIUM Alcohol pretreatment 

分 类 号：O643.36[理学—物理化学]