基于绿锈制备高分散Cu/α-FeOOH催化剂及其棕榈酸甲酯加氢性能研究

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收稿日期：2024-10-18 修回日期：2024-12-17 接受日期：2024-12-19

DOI:10.20078/j.eep.20241204

摘要：脂肪醇是一种重要的化工原料，主要以动植物油脂或其衍生物为原料，经高压加氢反应制得，其关键是设计制备高选择性非均相高压加氢催化剂。本研究借鉴合成α-FeOOH过程中产生的绿锈，采用沉积沉淀法将Cu物种负载在α-FeOOH上，制备出一种高活性、... 展开+

摘要：脂肪醇是一种重要的化工原料，主要以动植物油脂或其衍生物为原料，经高压加氢反应制得，其关键是设计制备高选择性非均相高压加氢催化剂。本研究借鉴合成α-FeOOH过程中产生的绿锈，采用沉积沉淀法将Cu物种负载在α-FeOOH上，制备出一种高活性、免焙烧的油酯加氢催化剂。通过XRD、XPS和TEM等测试对催化剂的表面结构和理化性质进行表征，探究Cu和Fe之间的协同促进作用对棕榈酸甲酯加氢制脂肪醇的催化性能的影响。研究结果表明，在原位还原的条件下，铁物种由α-FeOOH转化为Fe3O4，铜物种由Cu2（OH）2CO3转化为Cu0。经过条件优化，在反应温度为300℃，反应压力为10 MPaH2，反应时间为2 h时，10Cu-G催化剂对棕榈酸甲酯的转化率达到了99%以上，对十六醇的选择性接近100%。经测试分析，提出如下反应机制：催化剂表面高分散的Cu0物种和Fe3O4表面丰富的Lewis酸位协同参与了H2和棕榈酸甲酯的活化与转化反应，H2在Cu0上解离成活泼H·，棕榈酸甲酯的C=O键在Fe3O4表面的Lewis酸位点活化，生成的H·原子攻击活化后的C=O键，同时促进棕榈酸甲酯的解离，生成十六醇。 收起-

作者：

余攀结¹
张宏伟^1,2
马永德¹
蔡镇平¹
曹彦宁^1,*
黄宽^1,2,*
江莉龙^1,2

作者简介

第一作者：余攀结（1996—），男，河南正阳人，博士研究生，主要研究方向为生物质油加氢转化。E-mail：ypj1214@126.com
通讯作者：曹彦宁（1979—），男，山东临沂人，研究员，主要研究方向为生物质油加氢转化。E-mail：yncao@fzu.edu.cn
黄宽（1990—），男，江西樟树人，教授，主要研究方向为生物质油加氢转化。E-mail：huangk@fzu.edu.cn

单位

1.福州大学化工学院化肥催化剂国家工程研究中心
2.清源创新实验室

关键字

铜基催化剂
Fe3O4
脂肪醇
选择性加氢
棕榈酸甲酯

基金项目

国家自然科学基金资助项目（22178060,22378061）；福建省基金项目（2024J09020）

引用格式

余攀结, 张宏伟, 马永德, 蔡镇平, 曹彦宁, 黄宽, 江莉龙. 基于绿锈制备高分散Cu/α-FeOOH催化剂及其棕榈酸甲酯加氢性能研究[J/OL].能源环境保护: 1-9[2025-01-02]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20241204.
YU Panjie, ZHANG Hongwei, MA Yongde, CAI Zhenping, CAO Yanning, HUANG Kuan, JIANG Lilong. Fabrication of highly dispersed Cu/α-FeOOH via green rust and its application in hydrogenation of methyl palmitate[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-9[2025-01-02].https://doi.org/10.20078/j.eep.20241204.

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