金属/沸石催化剂催化乙醇转化为芳香族化合物

【引言】

从多糖生物质中提取的生物乙醇是一种具吸引力的化工和生物燃料产品。它被用作替代汽油的替代能源。在化学工业中，生物乙醇是以可再生能源为基础的新型有机化工的中间产品。将生物乙醇转化为化学品的一种用途是芳香化合物。它们是许多石油化工产品和贵重精细化学品的重要原材料，如聚酯、聚酰胺、工程塑料的单体和洗涤剂、药品、农产品等的中间体。

【成果介绍】

研究了沸石负载过渡金属催化乙醇转化为芳香族化合物的反应。以Zn/沸石、Cu/沸石和Co/沸石为过渡金属，采用浸渍法制备了催化剂。采用X射线衍射（XRD）、比表面积分析（BET和BJH）等方法，用重量法、FTIR光谱和热重分析（TGA-Linseis STA PT 1600）对催化剂进行了表征。在固定床反应器中，在350℃和常压下进行了乙醇与芳香族化合物的反应。Zn/沸石催化剂的芳烃含量高，约为97.39%（v/v），对乙苯的选择性高。

【图文导读】

图1：乙醇对芳香族化合物的反应途径

图2：不同过渡金属在负载型沸石催化剂上的X射线衍射

图3：金属/沸石催化剂的热重分析

图4：金属/沸石催化剂上吸附（a）氨和（b）吡啶的红外光谱

【结论】

采用浸渍法制备了不同类型的过渡金属负载沸石，并对其结晶度、热活性、比表面积、孔容、孔径、酸度等理化性质进行了表征。将制备的催化剂用于乙醇催化转化制芳香族化合物，结果表明，Zn/沸石的芳香族含量高，为97.39%（v/v）。此外，锌/沸石催化剂对乙苯的选择性也高。