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在当代石油化学工业中,利用高强度和一定表面酸性的载体材料,开发新型的载体型催化剂,一直是研究的热点。氧化锆氧化铝(ZrO2-Al2O3)复合载体具有比表面积大、表面酸性丰富,热稳定性高等特点;是一种重要的催化剂载体材料,在很多领域得到应用。本文利用多种催化剂表征手段对ZrO2-Al2O3复合载体的成型生产工艺进行研究。本论文主要采用挤条法制备了ZrO2-Al2O3复合载体,考察了原料配比、煅烧温度、粘结剂种类及浓度、捏合时间、挤条速度等对载体强度、比表面积的影响;用透射电镜(TEM)、比表面积(BET)、吡啶吸附红外(FTIR)等表征手段对ZrO2-Al2O3复合载体进行表征,主要探讨复合载体表面酸性的变化规律,并以ZrO2-Al2O3复合氧化物为载体负载Ni制备了Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,以双丙酮醇(DAA)脱水加氢制备甲基异丁基醇(MIBC)为探针反应,探讨了载体的表面酸性和比表面积等因素对催化剂脱水加氢性能的影响;与复合载体的结构及物性进行关联,为工厂里一款新的含锆载体的研发提供一定的技术支持。实验结果表明:(1)在用挤条法制备ZrO2-Al2O3复合载体的过程中,影响载体强度的因素主要为原料配比、焙烧温度、捏合时间。随着ZrO2-Al2O3复合载体中Al2O3含量的增加、焙烧温度的升高、捏合时间的增加,载体的强度呈增大趋势,粘结剂酸性越强,制得的载体强度越大。ZrO2与Al2O3质量比为1:5,焙烧温度为600℃时所制得的复合载体强度可达到163.2 N/cm。(2)影响ZrO2-Al2O3复合载体比表面积的因素主要为原料配比、焙烧温度、捏合时间。随着原料中ZrO2含量增加、焙烧温度的升高、捏合时间的增加,ZrO2-Al2O3复合载体比表面积呈下降趋势,粘结剂酸性越强,载体的比表面积越小。当ZrO2与Al2O3质量比为1:5、柠檬酸为粘结剂、焙烧温度为500℃时,复合载体的比表面积可达221 m2/g。当焙烧温度过高时,载体的比表面会显著降低,但是会在一定程度上提高载体的强度。(3)ZrO2-Al2O3复合载体表面只存在L酸位,不存在B酸位。与纯Al2O3载体相比,ZrO2-Al2O3复合载体表面增加了弱酸性位,这是由于ZrO2与Al2O3之间形成相互作用,形成Zr-O-Al键。且ZrO2的含量可以调节复合载体表面的酸强度分布,当Zr O2含量为10%时,复合载体表面弱酸、中强酸浓度最大,且弱酸与中强酸浓度之比最大。(4)在DAA脱水加氢制备MIBC的反应过程中,在ZrO2含量为10%,Ni含量为6.14%、反应温度为180℃,质量空速为2.62 h-1时,MIBC的收率可以达到21.8%。ZrO2-Al2O3复合载体中ZrO2的存在增加了新的弱酸性位点,促进了催化剂的脱水加氢性能。