草酸二甲酯加氢催化剂 Cu/SiO2的制备研究
文峰，黄维捷，肖文德
(华东理工大学 化学工程联合国家重点实验室，上海 200237)
[摘 要]分别用尿素和氨水为沉淀剂，采用沉淀沉积法制备了 Cu/SiO2，所制催化剂均具有较高的草酸二甲酯加氢制乙 二醇的活性和选择性，其中尿素均匀沉淀法更为稳定，且具有更高的选择性。同时，考察了尿素法沉淀时间、铜载量以及 沉淀温度对催化剂活性的影响，并运用 FTIR、BET、XRD 等对催化剂进行了结构表征，活性考评及分析表征表明：沉淀时 间达 24 h 以上，铜载量为 30 %，更高沉淀温度均对催化剂活性有利，催化剂具有类硅孔雀石的结构。
[关键词]Cu/SiO2；草酸二甲酯；乙二醇；加氢；硅酸铜
合成气经草酸二甲酯(DMO)加氢两步法合成乙二醇，反应 条件比如压力、温度都较温和，且有高效、节能、无污染等优 点，是本实验室研究的重要课题。草酸二甲酯加氢是串联反应， 先加氢生成乙醇酸甲酯，乙醇酸甲酯再加氢生成乙二醇，过度 加氢则能生成乙醇、1,2-丁二醇等副产物，因此需要制备一种活 性选择性都很高的催化剂。Cu/SiO2催化剂作为选择性加氢催化 剂具有广泛的用途，制备方法也有多种，但都有一定的局限性， 比如载体浸渍法容易发生活性组分在载体的细颗粒边缘的不均匀团聚；离子交换法虽能较好地分散活性组分，但活性组分负 载量却很低，提高铜的含量会导致表面铜晶粒长大，易烧结。 文章采用尿素沉淀沉积法制备 Cu/SiO2 催化剂，其比表面积达 到 400 cm2 以上，通过红外表征分析，所制催化剂是种具有类 硅孔雀石结构的页状铜硅酸盐，因而在很高的铜含量时仍然为 无定形状态，具有很好的分散状态，表现出较好的低温高活性 和选择性，这对草酸二甲酯的加氢无疑有很重大的意义。文章 对催化剂进行了 BET、XRD、FTIR 等结构表征和分析，为催化剂的生产提供了一定的理论基础。
1 实验部分
1.1 催化剂的制备
以青岛海洋化工有限公司生产的pH=8.5～10.0的JN-30 型 碱性硅溶胶为硅源，Cu(NO3)2?3H2O(A.R.)为铜源，分别以氨水 (AR)和尿素(AR)作为沉淀剂，采用均匀沉淀沉积法制得 Cu/SiO2 催化剂。蒸氨沉淀法：将硅溶胶加入到配好的铜氨溶液中，搅 拌 3～6 h，然后升温蒸除游离氨至溶液 pH
