一种甲基环己烷脱氢催化剂ni-cu-k/
α-al2o
3-go及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明属于催化剂制备及应用技术领域，种甲涉及一种甲基环己烷脱氢催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
及其制备方法和应用
。基环己烷剂
背景技术：
2.化石燃料的脱氢过度开采和消耗带来了严峻的环境问题，因此迫切需要开发一种清洁
、催化
无污染的种甲新能源来替代传统的化石能源
。
在众多的基环己烷剂新能源中，氢可以直接燃烧，脱氢不产生温室气体
。催化
与其他新型能源相比，种甲氢能是基环己烷剂一个清洁，环保和无污染的脱氢可再生能源，但是催化，传统的种甲制氢方法过于昂贵，并且会产生有害气体，基环己烷剂有机氢化物脱氢制氢是脱氢近年来研究的热点之一；常见的有机储氢载体有环己烷
、
十氢化萘
、
甲基环己烷等，甲基环己烷-甲苯储氢技术以甲苯中不饱和的碳-碳双键为介质，通过加氢-脱氢形成封闭式循环，是一种极具应用前景且可逆的新型储氢技术
。
与甲基环己烷脱氢相比，而十氢化萘具有更高的不饱和度，其沸点为
194.6℃
，在反应中需要用到更多的热来熔化，而甲基环己烷脱氢产物甲苯具有更低的毒性，此外，十氢化萘最大的缺陷就是选择性不高
。
尽管甲基环己烷
(methylene)
的储氢密度
(6.2
％
)
低于环己烷
(7.2
％
)
，十氢化萘
(7.3
％
)
，但是在最近几年中，
mch
被用来储存和释放氢气的研究已经有了很大的进展，因此
mch
在储氢方面具有很大的优越性
。
3.现阶段，甲基环己烷脱氢时，采用的催化剂主要采用铂作为活性成分，例如，
pham
将
pd、pt
分别负载于反应性炭纤维上制备的催化剂应用于
mch
的脱氢反应，结果显示，以
pt
为主的催化剂比以
pd
为主的催化剂具有更好的催化性能；再例如，用椰子壳提取到的活性炭和经过还原得到的活性炭作为催化剂的载体，制备了1％
pt/ac
催化剂，进行甲基环己烷脱氢，发现经还原处理后为载体的催化剂，甲基环己烷转化率达到
88
％，选择性几乎为
100
％；还有在铂基催化剂中添加少量的k形成
0.1
％
k-0.6
％
pt/
γ-al2o3双金属催化剂
。
从现有催化剂来看，虽然能实现甲基环己烷脱氢，但是存在以下问题：现有的催化剂多铂作为活性成分，脱氢催化剂价格昂贵，催化剂易失活，稳定性方面较差
。
技术实现要素：
4.为了解决上述甲基环己烷脱氢催化剂存在价格昂贵
、
催化剂易失活的技术问题，本发明提供一种甲基环己烷脱氢催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
及其制备方法和应用，制备的催化剂具有成本低
、
催化活性高，稳定性好的优点，能用于甲基环己烷脱氢中
。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种甲基环己烷脱氢催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
的制备方法，包括以下步骤：
7.1)
制备
α-al2o
3-go
载体
8.取硫酸铝
、
氧化石墨烯水溶液
、
聚乙二醇
2000
以及碳酸氢氨，采用共沉淀法制备得到
α-al2o
3-go
载体；所述硫酸铝
、
氧化石墨烯水溶液
、
聚乙二醇
2000
以及碳酸氢氨的用量比为
25g
：
5ml
：
0.5g
：
20-30g
；
9.2)
制备
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂
10.采用超声浸渍法，向步骤
1)
的
α-al2o
3-go
载体上负载
ni、cu、k
，得到
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂；所述
ni、cu、k
的负载质量分别为
15
～
25
％
、2.5
％和
0.05
％
。
11.进一步限定，所述步骤
1)
具体制备过程如下：
12.1.1)
将硫酸铝溶于水中，然后再依次加入氧化石墨烯水溶液和聚乙二醇
2000
，超声后
、
搅拌得到混合溶液；
13.1.2)
将碳酸氢氨溶于水中，作为沉淀剂备用；碳酸氢氨和水的用量比为
1g
：
10ml
；
14.1.3)
将步骤
1.2)
的沉淀剂缓慢滴加至步骤
1.1)
的混合溶液中，直至混合溶液
ph
为
7-8
为止；继续搅拌出现沉淀，然后经离心
、
洗涤，得到沉淀物；
15.1.4)
上述沉淀物依次经老化
、
洗涤
、
超声
、
一级干燥；再经焙烧
、
活化处理
、
离心
、
二级干燥，最终得到
ɑ-al2o
3-go
载体
。
16.进一步限定，所述步骤
1.1)
中，超声时间为
1h
～
4h
，搅拌速度为
300r/min
～
500r/min
，搅拌时间为
2h
～
3h。
17.进一步限定，所述步骤
1.3)
中，沉淀剂滴加速率为
10ml/min
～
20ml/min
；所述搅拌速度为
300r/min
～
500r/min
，搅拌时间为
2h
～
4h。
18.进一步限定，所述步骤
1.4)
中，老化温度为
80℃
～
90℃
，老化时间为
1h
～
2h
；加入无水乙醇洗涤
、
过滤
、
再加入无水乙醇超声
0.5h
～
1h
；一级干燥温度为
50℃
～
70℃
；焙烧温度为
1100℃
～
1300℃
，焙烧时间为
4h
～
5h。
19.进一步限定，所述步骤
2)
的制备过程包括：
20.2.1)
取
α-al2o
3-go
载体，按照质量比添加
ni、cu、k
；再加入十六烷基三甲基溴化铵，用乙醇溶解，得到混合液；
21.2.2)
向上述混合液中加入氨水溶液，经超声辅助浸渍
、
搅拌
、
干燥和还原，得到
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂
。
22.进一步限定，所述步骤
2.1)
中，十六烷基三甲基溴化铵的加入量为
0.2g
～
0.3g
；
23.所述步骤
2.2)
中，超声功率为
120w
～
150w
，浸渍时间为
2h
～
3h
；搅拌时间为
2h
～
4h
；干燥包括自然风干和常压干燥，自然风干时间为
12h
～
14h
，常压干燥温度为
60℃
～
75℃
；还原温度为
550℃
～
650℃
，还原时间为
3h
～
4h。
24.一种利用甲基环己烷脱氢催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
的制备方法所制备的催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go。
25.一种所述的催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
在甲基环己烷脱氢反应中的应用
。
26.进一步限定，所述甲基环己烷脱氢反应条件为：温度
350℃
，进样流速为
0.1ml/min
，反应压力为
0.2mpa
，催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
的用量为
2.5g
，催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
中金属
ni
的添加量为
25
％
。
27.本发明的有益效果是：
28.1、
本发明中，将
ni、cu、k
均匀负载在
α-al2o
3-go
载体上，催化剂具有较大的比表面积，活化性能好；且采用
ni、cu、k
作为负载金属，替代现有的
pt
负载型催化剂，成本低
。
29.2、
本发明采用共沉淀法制备载体
α-al2o
3-go
，载体表面呈片状堆积结构，载体具有很强的负载金属能力；有部分微小的碳颗粒覆着于载体表面，载体表面出现多处缺陷，使得金属能更加牢固的浸渍于表面，催化剂的稳定性更好
。
30.3、
本发明通过对甲基环己烷脱氢反应条件进行优化，在反应温度
350℃
，反应压力
0.2mpa
，进样流速
0.1ml/min
，催化剂用量
2.5g
，
ni
添加量
25
％时，甲基环己烷脱氢的转化率达到
89.96
％，并且生成物甲苯的选择性达到
99.48
％，催化剂催化性能好
。
附图说明
31.图1为不同催化剂的吸附-解吸曲线图；
32.图2为不同催化剂的孔径分布图；
33.图3为
cbb
载体的
sem
照图片
34.图4为
ni-cu-k/cbb
的
sem
表征图片
35.图5为
ni-cu-k/cbb
催化剂的元素分布图；
36.图6为
cbb、ni-cu-k/cbb
催化剂
xrd
的谱图
。
具体实施方式
37.现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明
。
38.本发明提供的甲基环己烷脱氢催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
的制备方法，包括以下步骤
。
39.1)
制备
α-al2o
3-go
载体
40.取硫酸铝
、
氧化石墨烯水溶液
、
聚乙二醇
2000
以及碳酸氢氨，采用共沉淀法制备得到
α-al2o
3-go
载体
。
41.本步骤中，硫酸铝
、
氧化石墨烯水溶液
、
聚乙二醇
2000
以及碳酸氢氨的用量比为
25g
：
5ml
：
0.5g
：
20g-30g。
42.优选地，硫酸铝
、
氧化石墨烯水溶液
、
聚乙二醇
2000
以及碳酸氢氨的用量比为
25g
：
5ml
：
0.5g
：
25g。
43.本步骤
α-al2o
3-go
载体的具体制备过程如下
。
44.1.1)
将硫酸铝溶于水中，然后再依次加入氧化石墨烯水溶液和聚乙二醇
2000
，超声后
、
搅拌得到混合溶液；超声时间为
1h
～
4h
，搅拌速度为
300r/min
～
500r/min
，搅拌时间为
2h
～
3h。
45.1.2)
将碳酸氢氨溶于水中，作为沉淀剂备用；碳酸氢氨和水的用量比为
1g
：
10ml。
46.1.3)
将步骤
1.2)
的沉淀剂缓慢滴加至步骤
1.1)
的混合溶液中，直至混合溶液
ph
为
7-8
为止；继续搅拌出现沉淀，然后经离心
、
洗涤，得到沉淀物；沉淀剂滴加速率为
10ml/min
～
20ml/min
；所述搅拌速度为
300r/min
～
500r/min
，搅拌时间为
2h
～
4h。
47.1.4)
上述沉淀物依次经老化
、
洗涤
、
超声
、
一级干燥；再经焙烧
、
活化处理
、
离心
、
二级干燥，最终得到
ɑ-al2o
3-go
载体
。
老化温度为
80℃
～
90℃
，老化时间为
1h
～
2h
；加入无水乙醇洗涤
、
过滤
、
再加入无水乙醇超声
0.5h
～
1h
；一级干燥温度为
50℃
～
70℃
；焙烧温度为
1100℃
～
1300℃
，焙烧时间为
4h
～
5h。
48.2)
制备
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂
49.采用超声浸渍法，向步骤
1)
的
α-al2o
3-go
载体上负载
ni、cu、k
，得到
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂；
ni、cu、k
的负载质量分别为
15
～
25
％
、2.5
％和
0.05
％
。
50.本步骤
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂的制备过程包括
。
51.2.1)
取
α-al2o
3-go
载体，按照质量比添加
ni、cu、k
；再加入十六烷基三甲基溴化铵，用乙醇溶解，得到混合液
。
52.十六烷基三甲基溴化铵的加入量为
0.2g
～
0.3g
；优选地，十六烷基三甲基溴化铵的加入量为
0.24g。
53.2.2)
向上述混合液中加入氨水溶液，经超声辅助浸渍
、
搅拌
、
干燥和还原，得到
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂
。
超声功率为
120w
～
150w
，浸渍时间为
2h
～
3h
；搅拌时间为
2h
～
4h
；干燥包括自然风干和常压干燥，自然风干时间为
12h
～
14h
，常压干燥温度为
60℃
～
75℃
；还原温度为
550℃
～
650℃
，还原时间为
3h
～
4h。
54.以几组具体的实施方式说明制备的
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂的性能优势
。
55.实施例156.1)
α-al2o3氧化石墨烯复合载体
(cbb)
的制备
57.1.1)
称取
25g
硫酸铝放入
500ml
蒸馏水中，然后再加入
5ml
氧化石墨烯水溶液，再放入
0.5g
聚乙二醇
2000
；将上述溶液超声
2h(
不加热
)
，超声结束后进行搅拌
300r/min
，搅拌
2h。
58.1.2)
配制
25g
碳酸氢氨加入
250ml
水，作为沉淀剂
。
59.1.3)
将沉淀剂慢慢加入上述溶液中，直至溶液
ph
为
7-8
左右，停止滴加
(
滴加速率控制在
20ml/min)
；继续搅拌
2h(300r/min)
出现沉淀；离心，用蒸馏水洗涤至滤液呈中性，得到沉淀物
。
60.1.4)
沉淀物在干燥箱内
90℃
老化
1h
，然后用
150ml
无水乙醇先搅拌
10min
，过滤，过滤后加入
30ml
无水乙醇超声
0.5h
，放入干燥箱低温
60℃
直至干燥；放入马弗炉中
1100℃
焙烧
4.5h
后，活化处理，离心洗至
ph
为中性后，干燥，最终得到
ɑ-al2o
3-go
载体
。
61.2)ni-cu-k/
α-al2o
3-go(cbb)
催化剂的制备
62.2.1)
称取一定质量的
α-al2o
3-go
载体放入烧杯，按照
ni
负载量
25
％
、cu
负载量
2.5
％
、k
负载量
0.05
％计算并添加
ni、cu、k
，加入
0.24g
表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，用乙醇溶解
。
63.1.2)
将氨水溶液
(1g
氧化铝对应
8.5ml
氨水
)
加入烧杯中，超声辅助
(
超声功率为
120w)
浸渍
2h
，搅拌
2h
，风干
12h
，放入常压干燥箱中干燥，慢慢升高温度，最高温度为
60℃
，直至干燥，放入马弗炉中
600℃
还原
4h
，得到催化剂，记为
25
％
ni-2.5
％
cu-0.05
％
k/cbb。
64.实施例265.与实施例1不同的是，按照
ni
负载量
20
％
、cu
负载量
2.5
％
、k
负载量
0.05
％计算并添加
ni、cu、k
，得到催化剂，记为
20
％
ni-2.5
％
cu-0.05
％
k/cbb。
66.实施例367.与实施例1不同的是，按照
ni
负载量
15
％
、cu
负载量
2.5
％
、k
负载量
0.05
％计算并添加
ni、cu、k
，得到催化剂，记为
15
％
ni-2.5
％
cu-0.05
％
k/cbb。
68.对实施例1～3的三种催化剂进行
bet
表征测试，不同类型催化剂的比表面积及孔隙特征参数如表
1、
图1和图2所示
。
69.表1不同类型催化剂的比表面积及孔隙特征参数
70.催化剂比表面积
(m2/g)
孔容
(cm3/g)
孔径
(nm)
实施例
124.05200.283523.57
实施例
214.46300.169123.38
实施例
315.64420.251623.17
71.从表
1、
图1和图2可以看出，这三种催化剂均具有较大的比表面积，最大达到
24.0520m2/g
，催化剂比表面积，孔容和孔径大，说明载体负载金属活性组分的能力强，催化活性好
。
72.进一步对制备的载体和催化剂性能进行表征验证
。
73.试验
1cbb
的
sem
表征结果
74.对实施例1制备的
α-al2o
3-go
载体进行了场发射扫描电镜
(sem)
表征分析，具体表征结果如图3所示，其中
(a)、(b)、(c)
分别为
cbb
载体放大
5000
倍
、10000
倍和
15000
倍的扫描电镜结果
。
75.由图3可知，
cbb
载体形貌呈片状结构，这表明氧化铝在
1100℃
下焙烧得到的
α
相晶粒生长状态较好，同时也可以看到有部分微小的碳颗粒覆着于表面，表面有多处缺陷，这是由于活化所致，更加有利于之后金属的负载
。
76.验证
2 ni-cu-k/cbb
的
sem
表征结果
77.对实施例1～3催化剂进行了场发射扫描电镜
(sem)
表征分析，表征结果如图4所示，实施例
1、
实施例2和实施例3对应的
sem
分别如图
4(a)、
图
4(b)、
图
4(c)
所示
。
78.从图4可以清楚的看到，催化剂的形貌，催化剂表面有很多细小颗粒且分布均匀，这是负载的金属活性组分，从图3也可以说明载体具有很强的负载金属能力，催化剂的形貌也证实了这点
。
79.验证
3 ni-cu-k/cbb
的
eds
表征结果
80.对实施例1制备的催化剂进行了
des
表征分析，结果如图5所示；其中
(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)
分别表示
c、o、al、ni、cu
和k元素分布
。
81.从图5可以看出，将
ni、cu、k
通过浸渍法负载在
cbb
载体上时，
ni、cu、k
均匀地覆在
α-al2o
3-go
的表面，并无团聚或者分散不均匀的现象，这是因为
cbb
载体表面呈片状堆积结构，金属可以更加牢固的浸渍于表面
。
82.验证4催化剂的性能评价
83.利用江苏华安技术有限公司研制的微型加氢反应设备
hajq-ii
型，对该催化剂的脱氢性能进行了测试
。
84.1、
测试样品条件
85.在实验中，以甲基环己烷为反应底物，利用微型恒流泵来控制底物的进样速率，并维持固定床的压力在
0.2mpa
进行脱氢反应，催化剂为实施例1制备的
。
86.甲基环己烷脱氢反应中，对反应温度
、
进料流速
、
催化剂用量
、
金属
ni
添加量等因素进行考察，各条件的具体选择如表2所示；具体正交试验设计如表3所示
。。
87.表2正交实验条件对应表
88.水平反应温度
/℃
催化剂用量
/g
进料流速
/ml/min
金属镍添加量
/g1300℃2.5g0.1ml/min15
％
2350℃3.0g0.2ml/min20
％
3400℃3.5g0.3ml/min25
％
89.表3脱氢反应设计表
[0090][0091]
2、
江苏华安科技公司
hajq
‑ⅱ
加氢微型反装置的脱氢催化反应的操作流程：
[0092]
(1)
装入催化剂，首先，将反应管的一端接口拧紧，从反应管的另一端开口中，填充一定量的石英砂，将催化剂填装到反应管中，在催化剂的上部填充一定量的石英砂
。
[0093]
(2)
微型反装置的试漏，在设备的各个接口接通后，插入热电偶，开启氮气阀，在反应炉中保持恒压，然后用肥皂水冲洗设备的气密性
。
对于频繁拆卸的反应管，要特别留意其上
、
下界面的连接处，如果发现反应管界面有气体泄漏，则要在卸去压力后，将反应管拆下，并重新连接并拧紧，然后再试泄漏，直到气密性良好为止
。
[0094]
(3)
设置反应参数，需要设置的参数主要有反应管的升温程序
、
微量恒流泵进料流速
、
汽化室温度
、
反应器温度
、
反应时间
、
反应压力等
。
[0095]
(4)
启动装置，使反应断电，在完成
1-3
操作后，通入
n2，启动已设置好参数的各种仪表仪器，等到反应器温度达到设定温度时，打开微量恒流泵，冲洗
2-3
次，确保恒流泵中没有空气，观察压力表读数在所需实验参数之内
。
设置所需要的进料流速，使反应物经过预热器液化，
n2作为载气，使甲基环己烷在反应器中发生反应，记住进样的时间，每隔一个小时收集一个样
。
[0096]
(5)
反应停止，反应完毕后，关闭加热器，预热器，待反应器自然冷却到室温，关掉反应气源，将反应管取下，取出催化剂，保留好样品用于之后的表征分析
。
[0097]
3、
反应产物分析方法
[0098]
采用
gc
技术，对所采集的样品进行了组分鉴定与定量分析，并通过面积归一化方法计算出
mch
的转化率与甲苯的选择性
。
具体的计算公式如下：
[0099]
mch
的转化率＝
100
％-mch
的峰面积
[0100]
甲苯的选择性＝甲苯的峰面积
/
转化率
[0101]
使用
gc7700
色谱分析，定时取样
(60
分钟取一个样品
)
离线色谱分析，色谱检测条件：
fid
检测器，
ov-17
填充柱
(chromosorb waw-dmcs 80-100)
，柱温采用程序升温
80-160℃
，汽化室温度
140℃
，检测器温度
160℃
，载气
0.12mpa。gc-ms
具体参数为：
hp-5ms
色谱柱
(
膜厚度为
0.25um
，内径为
250um
，柱长为
60m)
，载气为
n2，
gc
柱箱初始温度为
80℃
，流量为
1.2ml/min
，以轻质组分
(
模式化合物
)
为研究对象，采用
5℃/min、300℃、6(
或
10)
分钟
、20:1、1.5
分钟的溶剂滞留量，建立
nist 2020
数据库
。
[0102]
4、
反应结果
[0103]
对不同条件下的脱氢反应结果进行统计，计算转化率和k值，结果如表3所示
。
[0104]
(1)
反应温度：
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂的活性会受到温度的影响，因为在较高温度下，分子热运动会加剧，使甲基环己烷分子与催化剂之间热传递加速，有利于
mch
的脱氢过程
。
但是在较高温度下，
ni
基本上会发生团聚，会弱化催化剂的稳定性，所以温度不易过高，实验结果表明，在
350℃
下，转化率较高
。
[0105]
(2)
催化剂用量：催化剂的用量对甲基环己烷脱氢过程并没有太大影响，三个水平差别不大，同时，实验结果催化剂用量为
2.5g
效果最好
。
[0106]
(3)
进样流速：进样流速对甲基环己烷转化率影响很大，因为进样流速决定了甲基环己烷与催化剂接触时间的长短，接触时间越长，甲基环己烷在催化剂表面或者孔道内停留的时间就越长，进而
mch
脱氢转化率就高，同时，实验结果也表明，进样流速在
0.1ml/min
时，甲基环己烷脱氢转化率最高
。
[0107]
(4)
镍金属添加量：金属的添加量直接决定了催化剂的活性，因为甲基环己烷脱氢的转化率是由金属活性组分的量决定的，催化剂上金属活性组分越高，甲基环己烷转化率就越高，由于本实验金属添加量主要是改变
ni
的添加量，金属
cu
和k主要是作为助剂，辅助
ni
能更好的发挥作用，实验结果表明，金属镍添加量为
25
％时，效果最好
。
[0108]
综上所述，当反应温度为
350℃
，催化剂用量为
2.5g
，进样流速为
0.1ml/min
，金属镍添加量为
25
％时，催化剂效果最优，且影响程度金属镍添加量
》
反应温度
》
进样流速
》
催化剂用量
。
[0109]
验证
5cbb、ni-cu-k/cbb
的
xrd
表征结果
[0110]
对
cbb
载体，评价前
ni-cu-k/cbb
催化剂和评价后
ni-cu-k/cbb
催化剂进行
x
射线衍射表征分析，其
xrd
图谱由图6所示
。
[0111]
从图6可以看出载体
、
催化剂在2θ
＝
35.154
°
、43.357
°
、57.507
°
处均出现了
α-al2o3比较明显晶相的衍射峰，其衍射峰强度基本一样，说明在脱氢反应前后，
α-al2o3很稳定，没有受反应温度的影响，综上所述，共沉淀法制备
al(oh)3沉淀，在
1100℃
下焙烧
4.5h
形成
α-al2o3，制备了片状结构的氧化铝石墨烯复合载体，通过浸渍法制备出不同
ni
负载量的催化剂，对不同催化剂进行
sem、eds、bet、xrd
等表征，发现催化剂为片状结构，金属活性组分以小颗粒形式覆在表面；反应温度为
350℃
，反应压力为
0.2mpa
，进样流速为
0.1ml/min
，催化剂用量为
2.5g
，
ni
添加量为
25
％，甲基环己烷脱氢的转化率达到
89.9
％，并且生成物甲苯的选择性达到
99.48
％，催化剂活性好
。
[0112]
验证5催化剂的性能对比
[0113]
试验组：对实施例1制备的
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
；
[0114]
对比组1：
ni-cu/
α-al2o
3-go
，其制备方法如下
。
[0115]
1)
按照实施1的方法制备
ɑ-al2o
3-go(cbb)
载体
。
[0116]
2)ni-cu/
α-al2o
3-go(cbb)
催化剂的制备
[0117]
2.1)
称取一定质量的
α-al2o
3-go
载体放入烧杯，按照
ni
负载量
25
％
、cu
负载量
2.5
％
、
计算并添加
ni、cu
，加入
0.24g
表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，用乙醇溶解
。
[0118]
2.2)
将氨水溶液
(1g
氧化铝对应
8.5ml
氨水
)
加入烧杯中，超声辅助
(
超声功率为
120w)
浸渍
2h
，搅拌
2-4h
，风干
12h
，放入常压干燥箱中干燥，慢慢升高温度，最高温度为
60℃
，直至干燥，放入马弗炉中
600℃
还原
4h
，得到催化剂，记为
25
％
ni-2.5
％
cu/cbb。
[0119]
对比组2：
ni-cu/
α-al2o3，，其制备方法如下
。
[0120]
1.1)
称取一定质量的
α-al2o3载体放入烧杯，按照
ni
负载量
25
％
、cu
负载量
2.5
％计算并添加
ni、cu
，加入
0.24g
表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，用乙醇溶解
。
[0121]
1.2)
将氨水溶液
(1g
氧化铝对应
8.5ml
氨水
)
加入烧杯中，超声辅助
(
超声功率为
120w)
浸渍
2h
，搅拌
2-4h
，风干
12h
，放入常压干燥箱中干燥，慢慢升高温度，最高温度为
60℃
，直至干燥，放入马弗炉中
600℃
还原
4h
，得到催化剂，记为
25
％
ni-2.5
％
cu/
α-al2o3。
[0122]
试验过程：将上述三组的材料作为催化剂，按照验证4中的脱氢催化反应过程进行脱氢催化，催化条件：温度
350℃
，进样流速
0.1ml/min
，反应压力
0.2mpa
，催化剂用量
2.5g
，催化剂
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
中金属
ni
的添加量为
25
％
。
每
1h
测定
mch
的转化率与甲苯的选择性，结果如表4所示
。
[0123]
表4不同催化剂的脱氢催化反应结果对比
[0124]
[0125][0126]
从表4可知，相对于催化剂
ni-cu/
α-al2o3和催化剂
ni-cu/
α-al2o
3-go
，本发明制备的
ni-cu-k/
α-al2o
3-go
催化剂，使得甲基环己烷脱氢的转化率达到
89.96
％，并且生成物甲苯的选择性达到
99.48
％，催化剂性能最优
。