目前,工业瓦克工艺中一般用均相催化剂生产乙醛,但由于金属烧结和结焦导致的快速失活,到目前为止还很难使用非均相催化剂。
有鉴于此,新加坡国立大学Stephan Jaenicke a,Gaik-Khuan Chuah报道了通过氨挥发法制备出一种高效、坚固和稳定的用于乙醇无氧化脱氢的Cu/SiO2催化剂。
文章要点
1)由于中间形成的层状硅酸铜相引起的铜微晶与SiO2之间的强相互作用,高度分散的Cu颗粒具有出色的热稳定性,在600 °C的温度下几乎没有烧结。通过优化金属负载,成功解决了因焦炭形成而引起的失活。
2)随着铜载量从0.5 wt%增加到10 wt%,所用催化剂中的CHx/Cu比降低了10倍。铜含量超过10 wt.%的乙醇表现出超过90%的乙醇转化率和超过98%的乙醛选择性,在280 °C的运行时间长达500 h时,无明显失活,同时,GHSV为8895 h-1(34930 ml g-1 h-1)。
Hongwei Zhang, et al, Highly efficient and robust Cu catalyst for non-oxidative dehydrogenation of ethanol to acetaldehyde and hydrogen, Journal of Catalysis (2020)
DOI:10.1016/j.jcat.2020.05.018
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.05.018