Cu掺杂对Fe/ZrO2催化剂在草酸二甲酯加氢制乙醇反应中的影响

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2022年第3期北京时间：

作者：薛浩东, 王雪, 秦思乾, 张传彩, 代斌

单位：石河子大学化学化工学院,新疆 石河子 832003

摘要：本文使用水热-浸渍的方法合成Cu-Fe/ZrO2催化剂,并用于草酸二甲酯加氢制备乙醇的反应中。研究结果表明,在Fe/ZrO2催化剂中掺杂少量的助剂铜能显著提高草酸二甲酯加氢制乙醇的催化性能。Cu掺杂量1.5wt%的1.5%Cu-Fe/ZrO2催化剂催化性能最佳,在270℃,2MPa时,草酸二甲酯转化率100%,乙醇选择性95.7%。通过XRD,XPS,TPR,BET,TEM等表征发现,Cu与Fe之间不仅存在强烈的电子相互作用,而且铜掺杂有效提高了活性组分Fe的分散度。此外,Cu掺杂引起的氢溢流效应提高了催化剂对氢气的解离活化能力,从而增强了草酸二甲酯的加氢程度,提高了乙醇的选择性。研究也发现过量Cu的掺杂会促使Cu颗粒发生团聚,导致催化剂的加氢性能降低。

关键词：草酸二甲酯,乙醇,氧空位,氢溢流,Fe基催化剂

基金资助：国家自然科学基金项目 (21666033)