Pt/HPW/ZrO2催化剂在甘油脱氧反应中的高效催化性能

本研究论文标题为"Pt/HPW/ZrO2催化甘油脱氧制取1，3-丙二醇 (2011年)"，发表在南京工业大学学报(自然科学版)第33卷第1期，由陈长林、宋敏沽和秦丽珍等研究人员合作完成。他们采用磷钨杂多酸作为钨的前驱体，通过浸渍法制备了一系列具有不同Pt负载量和不同HPW/ZrO2焙烧温度的催化剂。研究的焦点是探究这些催化剂在甘油水溶液催化脱氧反应中的性能，目标是转化为1，3-丙二醇。 作者通过BET比表面积测量法、红外光谱和X线衍射技术来表征催化剂的微观结构，以深入理解催化剂的活性位点和反应机理。实验结果显示，当磷钨杂多酸负载在ZrO2上并在500℃以上的高温下处理时，杂多酸会分解成单斜相WO3和磷氧化物，这些氧化物均匀分布在ZrO2表面，形成具有更高催化活性的Pt/HPW/ZrO2催化剂。 研究发现，催化剂的催化性能受多种因素影响，包括铂负载量、HPW/ZrO2的焙烧温度、反应温度、压力以及甘油的浓度。在最优条件下，即4MPa压力、130℃反应温度、液体体积空速为0.25h-1时，使用2.0%Pt/HPW/ZrO2(700)催化剂处理60%甘油水溶液进行脱氧反应，可以获得高达53.4%的甘油转化率和44.5%的1,3-PDO选择性。这表明该催化剂对于目标产物的选择性和转化效率都非常高。 稳定性测试显示，催化剂在长时间运行下仍能保持良好的性能，1,3-PDO与1,2-丙二醇的比例达到14.30，显示出催化剂在实际应用中的优异表现。这项工作不仅提供了关于磷钨杂多酸负载铂催化剂在甘油脱氧反应中的关键参数优化，还对改进此类催化剂的设计和应用具有重要价值，对于推动绿色化学合成过程和提高能源转化效率具有重要意义。