金屬/沸石催化劑催化乙醇轉化為芳香族化合物

【引言】

從多糖生物質中提取的生物乙醇是一種具吸引力的化工和生物燃料產品。它被用作替代汽油的替代能源。在化學工業中，生物乙醇是以可再生能源為基礎的新型有機化工的中間產品。將生物乙醇轉化為化學品的一種用途是芳香化合物。它們是許多石油化工產品和貴重精細化學品的重要原材料，如聚酯、聚酰胺、工程塑料的單體和洗滌劑、藥品、農產品等的中間體。

【成果介紹】

研究了沸石負載過渡金屬催化乙醇轉化為芳香族化合物的反應。以Zn/沸石、Cu/沸石和Co/沸石為過渡金屬，采用浸漬法制備了催化劑。采用X射線衍射（XRD）、比表面積分析（BET和BJH）等方法，用重量法、FTIR光譜和熱重分析（TGA-Linseis STA PT 1600）對催化劑進行了表征。在固定床反應器中，在350℃和常壓下進行了乙醇與芳香族化合物的反應。Zn/沸石催化劑的芳烴含量高，約為97.39%（v/v），對乙苯的選擇性高。

【圖文導讀】

圖1：乙醇對芳香族化合物的反應途徑

圖2：不同過渡金屬在負載型沸石催化劑上的X射線衍射

圖3：金屬/沸石催化劑的熱重分析

圖4：金屬/沸石催化劑上吸附（a）氨和（b）吡啶的紅外光譜

【結論】

采用浸漬法制備了不同類型的過渡金屬負載沸石，并對其結晶度、熱活性、比表面積、孔容、孔徑、酸度等理化性質進行了表征。將制備的催化劑用于乙醇催化轉化制芳香族化合物，結果表明，Zn/沸石的芳香族含量高，為97.39%（v/v）。此外，鋅/沸石催化劑對乙苯的選擇性也高。