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近年来,矿石资源的枯竭、原油和化石产品价格的飙升推动了以可再生的生物质资源代替化石原料的研究。随着生物柴油的快速发展,生物柴油的副产物甘油出现了过剩。将甘油转化成具有更高附加值的化学品,不仅可以解决甘油过剩的问题,而且有利于降低制备生物柴油的成本。铜硅催化剂在甘油制备1,2-丙二醇反应中具有较好的甘油转化率及目标产物选择性,但是催化剂容易失活,因此研究铜硅催化剂失活原因,提高催化剂稳定性具有重要意义。 通过沉淀凝胶法制备铜硅催化剂,考察不同制备条件对催化剂催化甘油氢解制备1,2-丙二醇性能的影响。选择最优制备条件,并探讨铜硅催化剂在甘油水溶液中失活原因。通过H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)等方法对催化剂还原性能、吸附能力、晶粒形态进行表征。结果表明,活性中心Cu0的氧化是铜硅催化剂在甘油水溶液中失活的主要原因,此外,Cu0晶粒的长大也会导致催化剂失活。 本论文还考察了引入铈对铜硅催化剂的影响。结果表明,引入铈使CuO的还原峰向低温方向移动,降低了催化剂的氢吸附峰温度,提高了催化剂的稳定性。为了进一步研究铜硅催化剂的稳定性,还考察了乙醇溶剂对催化剂催化甘油氢解性能的影响。结果表明,乙醇抑制了活性中心Cu0晶粒的长大,因此在乙醇溶剂中,催化剂具有较高的甘油催化活性及稳定性能。在反应温度190℃,氢气压力4.0 MPa,甘油质量空速为0.6 h-1,氢气/甘油摩尔比为20∶1,以质量含量为60%的甘油-乙醇溶液进样的反应条件下,铜铈硅催化剂(原子比为1∶0.015∶1.6)上甘油转化率为96%左右,1,2-丙二醇选择性为97%左右,催化剂在200 h反应时间活性稳定。