在Ni-B非晶态催化剂作用下生物油水相加氢制备饱和醇

doi:10.7503/cjcu20130258

高等学校化学学报 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (9): 2178.doi: 10.7503/cjcu20130258

在Ni-B非晶态催化剂作用下生物油水相加氢制备饱和醇

于玉肖^1,2, 张兴华^1,2, 王铁军¹, 徐莹¹, 马隆龙¹, 张琦¹, 张丽敏³

1. 中国科学院广州能源研究所, 中国科学院可再生能源重点实验室, 广州 510640;
2. 中国科学院大学, 北京 100049;
3. 长沙理工大学化学与生物工程学院, 长沙 410004

收稿日期:2013-03-19 出版日期:2013-09-10 发布日期:2013-08-30
作者简介:王铁军,男,博士,研究员,博士生导师,主要从事生物质能可再生能源研究.E-mail:wangtj@ms.giec.ac.cn
基金资助:
国家“八六三”计划项目(批准号:2012AA051801);国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(批准号:51161140331)资助.

Investigation on the Aqueous-phase Hydrogenation of Bio-oil for Saturated Alcohols Production over Ni-B Amorphous Catalysts

YU Yu-Xiao^1,2, ZHANG Xing-Hua^1,2, WANG Tie-Jun¹, XU Ying¹, MA Long-Long¹, ZHANG Qi¹, ZHANG Li-Min³

1. CAS Key Laboratory of Renewable Energy, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3. College of Chemical and Biological Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410004, China

Received:2013-03-19 Online:2013-09-10 Published:2013-08-30

摘要/Abstract

摘要：

采用化学还原法制备了Ni-B和Ni-Co-B非晶态催化剂, 并采用X射线衍射(XRD)、BET比表面积、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电感耦合等离子体光谱(ICP)进行了结构表征. 结果表明, 在110 ℃及氢冷压4.0 MPa时, 在Ni-B或Ni-Co-B催化下, 丙酮、糠醛和苯酚的转化率和饱和醇的选择性分别达到99.99% 和95.00%以上. 对于Ni-B催化生物油真实体系, 在150 ℃及氢冷压4.0 MPa下, 饱和醇的收率达到47.54%. 温度过高易导致催化剂转晶从而降低反应活性. 为生物油的有效利用和饱和多元醇的制备提供了新思路.

关键词: 生物油, Ni-B催化剂, 水相催化, 饱和醇

Abstract:

Ni-B amorphous catalysts were prepared by chemical reduction of nickel chloride with potassium borohydride aqueous solution and characterized by X-ray diffraction(XRD), Brunauer-Emmett-Tetter(BET), scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), inductively coupled plasma(ICP) techniques. The catalytic performances of model compounds and bio-oil to produce saturated alcohols were evaluated in a semi-batch reactor. The results showed that the conversion of model compounds(acetone, furfural and phenol) and the selectivity of saturated alcohols reached 99.99% and 90.00% at 110 ℃, 4.0 MPa(initial pressure). Under the conditions of 150 ℃ and 4.0 MPa, the yield of saturated alcohols reached 47.54%. High temperature of above 150 ℃ resulted in the transformation of amorphous phase to form crystal, which was attributed to the low catalytic activity. This work provides a new alternative for the production of saturated alcohols from bio-oil.

Key words: Bio-oil, Ni-B catalyst, Aqueous-phase reforming, Saturated alcohol

中图分类号:

O643.3

TrendMD:

于玉肖, 张兴华, 王铁军, 徐莹, 马隆龙, 张琦, 张丽敏. 在Ni-B非晶态催化剂作用下生物油水相加氢制备饱和醇. 高等学校化学学报, 2013, 34(9): 2178.

YU Yu-Xiao, ZHANG Xing-Hua, WANG Tie-Jun, XU Ying, MA Long-Long, ZHANG Qi, ZHANG Li-Min. Investigation on the Aqueous-phase Hydrogenation of Bio-oil for Saturated Alcohols Production over Ni-B Amorphous Catalysts. Chem. J. Chinese Universities, 2013, 34(9): 2178.

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在Ni-B非晶态催化剂作用下生物油水相加氢制备饱和醇

Investigation on the Aqueous-phase Hydrogenation of Bio-oil for Saturated Alcohols Production over Ni-B Amorphous Catalysts

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