Ru-Cu/Fe_3O_4-TiO_2催化剂上甘油氢解制备1,2-丙二醇的研究

以生物柴油生产过程中副产的甘油为原料,通过催化氢解制备1,2-丙二醇是增长生物柴油产业链、提高其经济效益的有效途径。采用浸渍法制备了双金属磁性催化剂Ru-Cu/Fe_3O_4-TiO_2,利用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、N_2吸附等方法对催化剂进行了表征,考察了Ru/Cu摩尔比、反应温度、H_2压力、反应时间和催化剂用量等因素对催化剂性能的影响。结果表明,Ru-Cu/Fe_3O_4-TiO_2双金属催化剂具有很高的催化活性和良好的1,2-丙二醇选择性。Cu的加入没有明显改变Ru的化学环境,但有效地提高了1,2-丙二醇的选择性,同时Ru可改善Cu在钛铁复合载体上的分散性,从而获得了平均金属粒径在5~9 nm左右的催化剂。在Ru/Cu摩尔比1∶1.6、反应温度200℃、H_2压力4.0 MPa、反应时间10 h的条件下,甘油转化率和1,2-丙二醇的选择性分别高达96.12%和86.77%。反应后产物与催化剂可有效实现磁性分离,为该过程的工业化应用奠定了基础。