还原温度和Cu负载量对乙二醇还原法制备的Cu/AC催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响

闫俊芬，张国强，郑华艳，李 忠

（太原理工大学，煤科学与技术教育部和山西省重点实验室，山西 太原 030024)

还原温度和Cu负载量对乙二醇还原法制备的Cu/AC催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响

闫俊芬，张国强，郑华艳，李 忠*

（太原理工大学，煤科学与技术教育部和山西省重点实验室，山西 太原 030024)

以活性炭(AC)为载体采用乙二醇还原法在不同的还原温度制备了系列Cu/AC催化剂，采用XRD、XPS、AAS、H2-TPR和TEM对催化剂进行了表征，并考察了还原温度和铜负载量对其催化甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）反应性能的影响。结果表明：随着还原温度的升高Cu/AC催化剂中Cu2+逐渐被还原为低价态的Cu2O和单质Cu，其中经160℃还原制备的催化剂中Cu2O的含量达到最高且晶粒尺寸较小，此时催化剂显示出最佳的催化活性；催化剂铜负载质量分数低于2.8%时，Cu物种高度分散在AC载体表面，提高负载量有利于催化活性的提高，超过2.8%后继续提高铜负载量则导致Cu物种颗粒长大，并出现明显的团聚现象，催化剂活性下降。最佳催化剂的DMC时空产率、选择性和甲醇转化率分别为670mg/(g·h)，91.7%和6.0%。

碳酸二甲酯；Cu/AC催化剂；乙二醇还原法；还原温度；负载量

碳酸二甲酯 (DMC)是一种具有广阔发展前景的新型有机合成原料，用途广泛[1-4]。在众多的DMC合成路线中，甲醇氧化羰基化法生产成本低廉、产物选择性高、生产工艺简单，是目前国内外重点研究开发的合成工艺[5]。铜基催化剂是甲醇氧化羰基化合成DMC反应的主要催化剂，常用的载体主要有分子筛、复合氧化物物、活性炭(AC)等[6-8]。……