近期糠醛催化加氢制糠醇催化剂研究热点

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1、万方数据第28卷第4期雷经新等：近期糠醛催化加氢制糠醇催化剂研究热点205化学试剂，2006，28(4)，205～208；251近期糠醛催化加氢制糠醇催化剂研究热点雷经新，石秋杰+(南昌大学应用化学研究所，江西南昌330047)摘要：综述了近10年来催化剂在糠醛加氢制糠醇反应中应用的研究成果及催化剂的研究热点，展望了催化剂的发展方向。关键词：糠醛；糠醇；催化剂中图分类号：0621．25文献标识码：A文章编号：0258．3283(2006)04．0205．04糠醇，化学名为呋喃甲醇、2．羟甲基呋喃，是一种重要的呋喃衍生物。糠醇在工业上应用很广泛，可作为生产果糖酸

2、钙等许多有机产品的中间体，同时也是一种良好的选择性溶剂，近年来在呋喃树脂生产和冶金铸造业上也广泛应用[1]。目前，工业上生产糠醇主要是通过糠醛液相催化加氢和气相催化加氢两种途径。糠醛加氢的反应是基于糠醛分子上有活泼的醛基及呋喃环上的碳碳双键，加氢首先生成糠醇，进一步加氢将生成四氢呋喃，2．甲基呋喃及其他产物。由于糠醛加氢的产物复杂，再加上世界上对糠醇的需求量与日俱增，这就要求科研人员对糠醛加氢制糠醇采用的催化剂做出恰当的选择及进一步深入研究。国外20世纪40、50年代就对糠醛液相及气相催化加氢实现了工业化，而我国于上世纪70年代才开始生产糠醇，由于当时的技术落

3、后，用于生产糠醇的原料糠醛大部分廉价出口。近些年，国内研究者逐步重视对糠醛加氢催化剂的研究和改进，同时引进国外的先进技术，使糠醇的生产技术也达到了世界先进水平。综述了近年来主要是国内糠醛加氢制糠醇用催化剂的研究成果及研究热点，展望了未来催化剂的研究发展方向。近年来科研人员致力于糠醛加氢制糠醇用催化剂的研究，文献报道颇多。归纳起来，研究热点主要集中在以下3个方面：无铬铜系催化剂、骨架型催化剂、非晶态合金催化剂。l无铬铜系催化剂1．1非负载型cu．zn催化剂孙景辉等‘21通过共沉淀方法制备了cu—zn体系催化剂，分别对催化剂制备中的沉淀方式、组分配比、中和pH、焙

4、烧温度的影响进行了研究。发现使用固定床反应器，反应温度为120～170℃、液体空速为0．2h_。、H2与醛物质的量比为10：1的条件下，糠醛转化率和糠醇选择性都达到99％以上。卢素敏等bJ利用固定床连续反应装置，研究了铜系催化剂对糠醛气相加氢制糠醇的催化性能，发现了一种无毒、高效的加氢Cu—zn系催化剂。在反应条件为反应温度130。150℃，氢气与糠醛加料的物质的量比3～16，接触时间0．3。2s，催化剂负荷低于1．319糠醛／(g催化剂·h)时，糠醛加氢转化率达到99％以上，糠醇的选择性在98％以上。xRD测试表明，活性组分为cu(0)，而非cu+或cu“。

5、周亚明等14J利用固定床连续反应装置，研究了铜系催化剂对糠醛在常压下加氢制糠醇的催化性能。选用cu．zn系催化剂并添加适量其他金属离子的催化剂FDK．1作为研究对象。在反应温度160℃、氢／醛物质的量比5／7、糠醛液体空速0．5～0．6h。1和常压条件下，糠醛转化率达到100％，糠醇选择性和收率大于98％。同时，对活性中心做出评价，利用xRD、AES对催化剂样品进行了分析，认为催化剂还原前以cuO和znO存在，还原后CuO成为Cu(0)，而ZnO未发生变化。因为催化剂只有在还原后才表现出糠醛加氢活性，因此认为活性中心与cu(0)有关。进而通过对比催化剂还原前后

6、AES谱图，看出催化剂还原前cu2+和zn2+存在，还原后铜以Cu(0)存在，锌的电子动能收稿日期：2005．07—17基金项目：江西省自然科学基金资助(0320012)项目。作者简介：雷经新(1980一)，男，江西九江人，硕士生，主要从事催化研究。万方数据化学试剂2006年有所上升，发生部分还原形成缺氧znO。(算≤1)，部分铜进入znO晶格形成固溶体。Cu与zn0发生强烈作用，其△G为负，可以补偿znO还原的正的△G。cu—zn0固溶体中的缺氧结构对含氧中间物起稳定作用。因此认为cu．zn．O的缺氧结构构成了糠醛加氢的活性中心。1．2非负载型Cu—zn．A

7、l催化剂王爱菊等bJ用溶胶凝胶法制得糠醛气相制糠醇的cu—zn—Al催化剂，研究了制备条件对催化剂性能的影响，并使用了程序升温还原(TPR)、比表面积表征(BET)、x．射线衍射分析(xRD)等技术对催化剂进行了表征。反应装置为小型固定床反应器，糠醛用微量高压平流泵(wGP．6型)计量，氢气流量用质量流量计控制。催化剂活性评价结果表明，在常压、反应温度130℃、糠醛进料量为2mL／h和氢醛物质的量比为9：1的条件下，糠醛转化率为99．8％，糠醇选择性为97．7％，且正在进行工业在线放大试验。接着，陈霄榕等拍J发现，Mn改性cu—zn_Al催化剂是糠醛气相加氢制

8、糠醇的有效催化剂。在较温和的条件下(氢