生物燃料加氢脱氧催化剂研究进展

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1、生物燃料加氢脱氧催化剂研究进展徐海升王豪王博西安石油大学化学化工学院摘要：综述了近几年国内外牛物燃料加氢脱氧催化剂方面的研究现状及进展。贵金属催化剂较传统催化剂具有更强的反应活性，但价格昂贵，贵金属冋收也增大了加氢脱氧工艺的成本;过渡金属负载型催化剂虽价格便宜，但易失活;硫化物催化剂虽然具有较高的活性，但制备过程需要预硫化，制备过程复杂;碳、氮化物催化剂价格便宜，且具有与贵金属相似的电子结构和催化活性，被称为“准钳催化剂”；磷化物催化剂作为最具潜力的加氢脱氧催化剂具有较高研究价值。关键词：加氢脱氧;生物燃料;催化剂;作者简介：徐海升

2、(1974—),男，陕西周至人，副教授，博士，主要从事工业催化方面的教学和研究工作；E-ma订：xhs74@xsyu.edu.cn。收稿日期：2016-11-09基金：西安石油人学博士科研启动项目(2011BS015);西安石油人学研究生创新与实践能力培养立项项目(YCS16211026)AdvanceResearchonHydrodeoxygenationCatalystsofBiofuelXUHaishengWANGHaoWANGBoCollegeofChemistryandChemicalEngineering,Xi'anSh

3、iyouUniversity;Abstract：Theresearchprogressesonthehydrodeoxygenationcatalystsofbiofuelswerereviewed.Preciousmetalcatalysthadstrongerreactivitythanthetraditionalcatalyst,butitwasexpensiveandpreciousmetalrecoveryalsoincreasedthecostofhydrodeoxygenationprocess;transitionm

4、etalcatalystwascheap,buteasytoinactivate;sulfidecatalysthadhighactivity,butthepreparationprocessrequiredpre-vulcanizationandthepreparationprocesswascomplex;carbonandnitridecatalystswereinexpensiveandhadelectronicstrueturesandcatalyticactivitysimilartopreciousmetals,kno

5、wnas“quasi-platinumcatalysts”;phosphidecatalystsasthemostpromisinghydrogendcoxidationcatalysthadhighresearchvalue.Keyword：hydrodeoxygenation;biofuel;catalyst;Received：2016-11-09随着经济发展对燃料需求的逐渐増加，化石燃料储量不断减少，环保问题口益加剧。生物燃料具有可持续性和可再生的特点上聚，因此，人们慢慢将注意力集中于通过生物质热解或液化制备生物燃料。然而，由

6、此制得的生物燃料中有多种含氧化合物(如酚、醛和酮)，且其组成随反应条件和原料类型的变化而变化[4-6]o这些含氧物导致生物燃料总体品质较差，如黏度高、热值低、热稳定性差、腐蚀性强，且在储存和运输过程中易聚合，因此生物燃料不能直接作为传统燃料替换品或补充物使用，而加氧脱氧(HDO)技术是除去生物燃料中含氧化合物的有效方式之一。目前，该技术的最大挑战是如何提高目标产物的选择性、降低氢消耗，其核心是开发活性高、选择性好的催化剂。鉴于此，笔者对研究较多、反映较好的HD0催化剂进行系统综述，并对未来发展趋势进行展望。1贵金属催化剂贵金属是一类

7、重要的催化材料，常用的贵金属催化剂包括Pt、Ru、Pd、Rh、Os、Ir等贵金属非负载型催化剂以及贵金属负载型催化剂。贵金属催化剂稳定性好,强度适中，可以形成“中间活性化合物”，具有良好的催化活性和选择性，现已广泛应用于石油化工、医药、航天和环境保护等领域£11。Wang等⑻利用SBA-15载体,以HftCl6-6H20>Pd(C2H302)2和RuCl3-3H20作为前驱体，通过浸渍法合成了Pt/SBA-15、Pd/SBA-15和Ru/SBA-15贵金属负载型催化剂，并将其用于氧茹(DBF)的HDO反应。结果表明：DBF在200°

8、C下进行芳香环加氢，在280°C的较高温度下，主要表现出氢化中间体的脱氧行为，负载型钉催化剂催化含氧屮间体脱氧性能较好，能够获得更多的坯。Wang等回研究TPt/Al2O3/Si02>Pt/Zr02/Si02>Pt/SiO2等钳负载型