催化葡萄糖加氢制备山梨醇的钌催化剂简介

2016-05-29
研发部

                                       山梨醇结构式  

  金属负载型催化剂是一类重要的催化剂,因其活性高而被广泛应用于催化加氢反应中。它主要由一种或几种0价的第VIII族元素负载在各类惰性载体上制备而得的。研究发现,在葡萄糖加氢过程中,金属Ru、Ni、Rh和Pd的活性顺序为Ru>Ni>Rh>Pd。可见负载型Ru催化剂是最有前途的催化剂。因此Ru/α-Al2O3、Ru/θ-Al2O3、Ru/C和Ru/TiO2等的研究引起人们的重视。这些钌负载催化剂在葡萄糖转化制山梨醇过程中转化率和选择性都得到很大的提高。

     钌基催化剂是粉状的,粒度极度细,Ru含量低,比表面积大,活性中心数多。密度远小于Ni/Al催化剂,低搅拌速度即可满足加氢过程中固、液和气3相充分接触的要求,使用条件温和,并且失去活性后可用双氧水再生数次,循环使用。钌基催化剂不仅具有比镍更好的加氢催化活性和选择性、稳定性,且在低温低压条件下,对焦化等副反应也有所抑制,同时也不像镍催化剂那样在反应中易流失。

     Ru/C在催化加氢反应条件下,Ru和C均较稳定,不容易发生中毒现象,在Ru/Al2O3和Ru/Ti中,由于Fe和S杂质存在,以及Al和Ti载体物理特性改变而易发生中毒,故Ru/C使用较普遍。Hoffer等人采用阴离子沉淀法制得的Ru/C的分散量高达40%,具有高的活性,并且在反应中成功地解决了活性组分流失的问题吗,是除镍基催化剂以外有效的催化剂。

     吴跃东等采用浸渍法结合KBH4 还原法制备了Ru2B/SiO2非晶态催化剂(31.4%Ru),并将其用于液相葡萄糖加氢制山梨醇反应。结果表明该催化剂具有良好的热稳定性,且其催化活性远高于雷尼镍和Ni2B/SiO2非晶态催化剂,山梨醇的选择性接近于100%,显示出良好的工业化应用前景。并且通过与晶态Ru2B/SiO2及Ru/SiO2的催化活性进行比较,结合 ICP,XRD,DSC,SEM,XPS及氢吸附等表征结果,初步讨论了非晶态合金结构和表面电子态对催化剂活性的促进作用。但用钌催化剂不足之处是反应结束后在糖醇中沉降时间较长,对于间歇式工艺催化剂不易回收,随物料流失大。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司