编号：FTJS10152
篇名：Ni-Fe合金催化剂制备及催化硬脂酸加氢脱氧性能
作者：郭效博 王玮 赵佳平 徐俊明 赵平 刘朋
关键词：硬脂酸 合金催化剂 加氢脱氧 C18选择性 烃基生物柴油
机构：西南林业大学西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 国家林业和草原局林产化学工程重点实验室
摘要：以油脂为原料通过加氢脱氧方式制备烃基生物柴油的研究具有重要现实意义和广阔应用前景。在烃基生物柴油的制备过程中,为降低油脂加氢脱氧过程中碳原子的损失,制备高活性、高选择性的催化剂至关重要。采用浸渍法制备了一系列Ni-Fe双金属催化剂,并将其应用于催化硬脂酸加氢脱氧反应;采用XRD、TEM、HRTEM、XPS、NH3-TPD、H2-TPR等手段对催化剂进行表征分析,探索了制备条件及金属Fe的加入对Ni基催化剂理化特性及加氢活性的影响,结果表明,在500℃还原、10%Ni金属负载量、Ni/Fe质量比=3∶1条件下制备的催化剂表现出较佳的加氢脱氧性能,Fe的加入与Ni形成了FeNi3合金,Ni和Fe金属的内部相互作用还促进了Ni-Fe团簇的高分散性和形成了较小的粒径尺寸。此外,FeNi3合金的形成还降低了Fe、Ni催化剂的还原温度,提升了Fe、Ni催化剂的中等酸活性和总酸度,这促进了催化剂的加氢脱氧活性。考察了反应温度、初始H2压力、时间和催化剂用量等因素对硬脂酸加氢脱氧反应的影响。得出260℃、3.0 MPa、4 h、0.02 g催化剂用量为最优加氢脱氧反应条件,催化剂在该条件下实现催化硬脂酸加氢脱氧反应100%转化率和较高C18选择性(93.5%)。最后,通过与商业催化剂进行催化性能对比,表明该催化剂在反应活性及C18选择性方面均存在显著优势。这项研究为下一步油脂原料的选择性加氢脱氧提供数据支持及理论指导。
