Ni/TiO2-ZrO2催化剂优化的愈创木酚氢脱氧性能研究

本文主要探讨了复合氧化物负载的Ni基催化剂在愈创木酚加氢脱氧反应中的性能优化与机理研究。作者团队选择了四种双金属氧化物载体，即Al2O3-SiO2, Al2O3-TiO2, TiO2-SiO2以及TiO2-ZrO2，来负载Ni催化剂，并详细考察了这些载体对催化剂性能的影响因素，如反应条件（温度、压力）、溶剂类型以及催化剂的抗积碳性和重复利用性能。 重点分析了催化剂载体对愈创木酚转化率和产物选择性的影响。研究发现，在300℃、初始氢压4MPa的理想条件下，当使用十氢萘作为溶剂时，Ni/TiO2-ZrO2催化剂表现出最优性能，能够实现100%的愈创木酚转化率，且环己烷的选择性高达86.4%，这显示出其高效且选择性高的催化特性。此外，文章强调了催化剂的抗积碳性能，结果显示反应后催化剂上的积碳量仅为3.2%（质量分数），表明其具有良好的稳定性和耐久性。 通过采用BET比表面积测定、X射线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和H2程序升温还原(H2-TPR)等多种表征技术，研究者深入剖析了催化剂的微观结构、表面酸性以及还原性特征，进一步揭示了其催化活性的来源和优化策略。 论文还指出，生物质快速热解产生的生物油因其含水量、含氧量高以及复杂的有机化合物组成，导致其稳定性较差、热值较低。因此，开发高效的催化剂进行加氢脱氧处理，对于提高生物油的利用价值和能源转换效率至关重要。这项研究的结果对于生物质能源的转化和利用提供了有价值的科学依据和技术指导，为后续的催化剂设计和优化提供了新的方向。