水热法制备Cu-ZnO纳米催化剂用于乙酸乙酯加氢

来源：精细化工杂志2021年第5期北京时间：

作者：鲁旖

摘要：以六水硝酸锌、三水硝酸铜、尿素为原料，采用水热法制备了不同铜锌物质的量比n（n=1/4，3/7，2/3，1和3/2，对应铜摩尔分数分别为0.2，0.3，0.4，0.5和0.6）的Cu-ZnO催化剂，用SEM、XRD、H2-TPR、BET等方法对Cu-ZnO催化剂进行了结构表征。研究了铜摩尔分数对催化剂形貌及乙酸乙酯加氢反应的影响。结果表明，水热法制得的Cu-ZnO催化剂均为纳米片自组装成的开放型纳米花结构。当铜摩尔分数为0.4时，纳米片厚小于50nm，纳米花直径约10μm，乙酸乙酯转化率最高。铜摩尔分数过低或过高时加氢活性下降。表征发现，铜摩尔分数为0.4的催化剂中Cu与ZnO的结合强度适中，活性位分散均匀。考察了水热条件对催化性能的影响，在最优水热条件（130℃、10h）下合成的催化剂乙酸乙酯转化率达到94% 〔加氢反应条件为220℃、3MPa、氢气与乙酸乙酯物质的量比20、液时空速2.0g酯(g催化剂•h）〕。在催化剂稳定性（300h）测试中乙酸乙酯转化率保持在92%以上。

关键词：乙酸乙酯;乙醇;催化加氢;Cu-ZnO催化剂;水热法;纳米花自组装