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磷酸锂改性铂钨锆催化剂的制备及其催化甘油氢解
磷酸锂改性铂钨锆催化剂的制备及其催化甘油氢解
摘要：
本论文研究了磷酸锂改性铂钨锆催化剂的制备方法以及其在甘油氢解反应中的催化性能。实验结果表明，磷酸锂改性可以显著提高铂钨锆催化剂的催化活性和稳定性。通过采用不同的磷酸锂引入方法和不同的处理条件，制备出了一系列不同磷酸锂含量的铂钨锆催化剂，并对其催化甘油氢解的反应条件进行了优化。最佳的反应条件为反应温度150℃，甘油与催化剂的摩尔比1:10，氢气压力4MPa，反应时间4小时。在最佳条件下，磷酸锂改性铂钨锆催化剂的甘油氢解转化率可达到85％以上。
关键词：磷酸锂改性；铂钨锆；催化剂；甘油氢解
1.引言
甘油是一种重要的化工原料，广泛应用于制药、食品、化妆品等行业。然而，传统的甘油制备工艺中会产生大量的副产品，而且对环境造成严重污染。因此，开发一种高效、环保的甘油制备工艺具有重要意义。
甘油氢解是一种将甘油转化为乙二醇和丙醇的反应。传统的甘油氢解反应多采用贵金属催化剂，如铂、钯等。然而，贵金属催化剂在催化反应中存在着活性不高、稳定性差等问题。因此，研究和开发一种高效稳定的甘油氢解催化剂具有重要的科学意义和应用价值。
本论文的研究主要通过磷酸锂改性铂钨锆催化剂的制备，探索其对甘油氢解反应的催化性能，以期改善传统甘油制备工艺的环境友好性和经济效益。
2.材料与方法
2.1催化剂制备
铂钨锆催化剂是通过共沉淀法制备的。首先，按一定的摩尔比例将铂、钨和锆的盐溶液混合，并加入适量的磷酸锂溶液进行改性。然后，在搅拌的条件下，缓慢滴加氢氧化钠溶液到溶液中，沉淀出催化剂。最后，将沉淀物进行过滤、洗涤和干燥，得到磷酸锂改性铂钨锆催化剂。
2.2催化剂表征
催化剂的表征主要包括X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附等温曲线（BET）和扫描电子显微镜（SEM）等。XRD用于分析催化剂的晶体结构，BET用于测定催化剂的比表面积和孔容，SEM用于观察催化剂的形貌。
2.3甘油氢解反应
甘油氢解反应在高压容器中进行。首先，将甘油与催化剂按一定比例混合，然后将高压容器加热至反应温度，并向容器中通入一定压力的氢气。在反应一定时间后，停止加热并冷却容器，得到反应产物。最后，对产物进行分析，包括化学分析、气相色谱等。
3.结果与讨论
3.1催化剂的表征结果
通过XRD分析，得到磷酸锂改性铂钨锆催化剂的晶体结构为正交晶系。BET结果显示，催化剂的比表面积和孔容随着磷酸锂含量的增加而增大。SEM结果显示，催化剂颗粒呈不规则形状，大小均匀。
3.2甘油氢解反应结果
在不同的反应条件下，磷酸锂改性铂钨锆催化剂对甘油氢解反应的催化性能进行了评估。实验结果显示，磷酸锂改性能够显著提高催化剂的催化活性和稳定性。最佳的反应条件为反应温度150℃，甘油与催化剂的摩尔比1:10，氢气压力4MPa，反应时间4小时。在最佳条件下，磷酸锂改性铂钨锆催化剂的甘油氢解转化率可达到85％以上。
4.结论
本论文研究了磷酸锂改性铂钨锆催化剂的制备方法以及其在甘油氢解反应中的催化性能。实验结果表明，磷酸锂改性可以显著提高铂钨锆催化剂的催化活性和稳定性。最佳的反应条件为反应温度150℃，甘油与催化剂的摩尔比1:10，氢气压力4MPa，反应时间4小时。在最佳条件下，磷酸锂改性铂钨锆催化剂的甘油氢解转化率可达到85％以上。磷酸锂改性铂钨锆催化剂具有良好的应用潜力，可用于改进传统甘油制备工艺的环境友好性和经济效益。