锆掺杂铜基催化剂的制备及其催化1,4-丁二醇脱氢性能OA

通过共沉淀法制备了不同Zr含量的铜基催化剂(FBDH‑Zr系列催化剂),采用XRF、XRD、SEM、N_(2)吸附‑脱附、H_(2)‑TPR、XPS、NH_(3)‑TPD等方法对催化剂进行表征,系统研究了催化剂的酸性质、ZrO_(2)含量、反应温度和液时空速(LHSV)与催化性能之间的关系,探讨了Zr掺杂对催化剂结构及其反应路径的调控作用。实验结果表明,Zr以无定形ZrO_(2)形式引入,Zr掺杂能够增加催化剂比表面积、增大CuO粒径,降低成型催化剂堆密度。在1,4‑丁二醇(BDO)脱氢制备γ‑丁内酯(GBL)过程中,在220℃、LHSV为1.0 h^(-1)的条件下,未掺杂Zr的FBDH催化剂的BDO转化率达99.3%,GBL选择性达99.2%,GBL产率达98.5%,高于FBDH‑Zr系列催化剂。Zr掺杂提高了催化剂的酸含量,促进了弱酸中心形成,有利于四氢呋喃和正丁醇的竞争水合反应的发生。该研究为高效催化剂的设计与开发提供了理论支撑。