Raffiniertes C5-Erdölharz für Klebstoffe
Raffiniertes C5-Erdölharz für Klebstoffe
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1. Gute Fließfähigkeit, kann die Benetzbarkeit des Hauptmaterials verbessern
Abbildung 6 zeigt die Charakterisierung und Aktivität des Ni-CQDs/NCNs-Katalysators
Anschließend untersuchten Wei et al. die Idee des Aufbaus aktiver Ni-N-Stellen weiter und stellten Katalysatoren auf Nickelbasis her, die durch Pyrolyse auf stickstoffdotierten Kohlenstoff-Nanostäbchen aufgebracht wurden. Das Nickel wurde auf die defekten Stellen geladen, die durch die Stickstoffdotierung mit der Imprägnierungsmethode erzeugt wurden, und die Nickelteilchen, die auf den defekten Stellen verankert waren, hatten eine ausgezeichnete Anti-Agglomerationsfähigkeit während des Reaktionsprozesses und die aktiven Stellen auf der äußeren Oberfläche waren eher in der Lage, mit den ungesättigten Doppelbindungen der Harzmoleküle zu interagieren, was die katalytische Aktivität deutlich erhöhte und die Reaktionstemperatur senkte, und die Hydrierungsrate des Harzes war so hoch wie 95,5% unter den Bedingungen von niedriger Temperatur und niedrigem Druck (Tabelle 2). Bis zu diesem Punkt gibt es genügend Forschungsergebnisse, die zeigen, dass Stickstoff als elektronenabgebende Gruppe verwendet werden kann, um die Harzhydrierungsreaktion unter Niedrigtemperaturbedingungen zu erreichen, was von großer Bedeutung für die Forschung und Entwicklung von Nicht-Edelmetallkatalysatoren für die Harzhydrierung ist.
Neben der Verwendung von Stickstoff als elektronenspendende Gruppe haben sich viele Forscher der Untersuchung der Auswirkungen des Ladungstransfers zwischen Legierungen auf die aktiven Stellen gewidmet und untersucht, ob Metalle mit elektronenspendenden Fähigkeiten eine ähnliche Rolle wie Stickstoffgruppen spielen. Die Gruppe von Chen Xiaopeng stellte einen bimetallischen Ni-Mo-Katalysator her, der auf Kohlenstoff-Nanostäbchen aufgebracht war. Sie fanden durch H2 programmierte temperaturerhöhende Reduktion (TPR), Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) und Röntgenbeugung (XRD) heraus, dass die Zugabe von Mo das Ni in einen elektronenreichen Zustand versetzt, um die Hydrierungsaktivität der aktiven Stelle zu erhöhen und auch die Wechselwirkung zwischen Ni und dem Träger zu verbessern, um die Dispersion der Ni-Partikel zu verbessern. Die Ni-Mo/CNTs-Katalysatoren wurden in der Hydrierungsreaktion von C5-Erdölharz verwendet, und es konnte eine Hydrierungsrate von 94,8% erreicht werden, was eine große Verbesserung der Aktivität und Stabilität im Vergleich zu Ni/CNTs darstellt.
Die Gruppe von Yuan Pei veröffentlichte eine Methode zur Herstellung hohler Nanostäbchen-Katalysatoren mit SiO2 als Träger, Ni als wichtigstem aktiven Metall und Cu/Co/Mg als Metallzusätzen, wobei der Katalysator mit dem Metall Cu als Zusatz die beste Leistung im Hydrierungsversuch zeigte, wobei der Bromwert des Harzes von 28,6 gBr/100 g auf 1,05 gBr/100 g sank und der Erweichungspunkt am geringsten abnahm. Anschließend führte die Gruppe eine Studie zur Modifizierung von NiCu/SiO2-Katalysatoren auf der Grundlage von bimetallischen NiCu-Aktivstellen durch. Sie synthetisierten Nickel-Kupfer-Silikat-Vorstufen auf Siliziumdioxid-Nanoblättern, Nickel-Kupfer-Silikat wurde reduziert, um CuNi-Nanopartikel zu bilden, und die Nanoblätter wurden dann in die Oberfläche von kugelförmigem Siliziumdioxid eingebettet, um kreuzderivatisierte, floral strukturierte NiCu/SiO2-Katalysatoren zu bilden. Die Bindungsenergien der Cu-2p- und Ni-2p-Orbitale waren im XPS-Spektrum verschoben, was auf die Bildung von CuNi-Legierungsstellen hinwies [Abb. 7(a)~(c)]. Im Vergleich zu den Katalysatoren mit NiCu-Legierung und den monometallischen Ni-Katalysatoren, die durch Imprägnierung hergestellt wurden, erhöhte die Bildung von CuNi-Legierungen in der blumenartigen NiCu/SiO2-Struktur die katalytische Aktivität, was die Wirkung des intermetallischen Ladungstransfers auf die Hydrierungsaktivität der Katalysatoren bestätigt.
Abbildung 7 zeigt die Charakterisierung des NiCu/SiO2-Katalysators
Legierungskatalysatoren können die Struktur und die Oberflächeneigenschaften von Katalysatoren durch intermetallische Wechselwirkungen verändern, und die Stärke der intermetallischen Wechselwirkungen kann einen entscheidenden Einfluss auf die katalytische Wirkung haben. Um die Auswirkung intermetallischer Wechselwirkungen auf die Hydrierungsaktivität der Katalysatoren zu untersuchen, stellten Bai et al. Cu-Ni-Al-Hydrotalcite (HTLCs) als Vorstufen mit unterschiedlichen Cu/Ni-Verhältnissen durch Kopräzipitation her und erhielten dann durch thermische Reduktion eine Reihe von hochdispersen Cux-Niy-Al2O3-Katalysatoren mit starken intermetallischen Wechselwirkungen.Die Ergebnisse von XRD, TEM und anderen Charakterisierungen bewiesen, dass die Hydrotalcit-Vorstufen erfolgreich das Cu/Ni-Verhältnis erhöhten und die Hydrotalcit-Vorstufen hoch dispergiert waren. Die abgeleiteten Katalysatoren verbesserten erfolgreich die Dispersion der aktiven Stellen der Cu-Ni-Legierungen, und die Partikelgröße der Metall-Nanopartikel betrug nur 6-7 nm, was einen erheblichen Vorteil gegenüber den Metall-Nanopartikeln von etwa 20 nm der durch Imprägnierung hergestellten Cu1-Ni3/Al2O3-Katalysatoren hatte. Darüber hinaus konnte die Zugabe von Kupfer die Reduktion von Nickelspezies fördern und die Bildung der NiAl2O4-Struktur hemmen, wodurch sich der Reduktionspeak von Nickel auf niedrige Temperaturen verlagerte, was bestätigt, dass im Cux-Ni3-Al2O3-Katalysator starke Cu-Ni-Wechselwirkungen auftraten. Die Ergebnisse der Hydrierungsleistung zeigten, dass der Cu1-Ni3-Al2O3-Katalysator die beste Hydrierungsaktivität gegenüber dem DCPD-Harz und dem Harzmonomer aufwies, mit einer Hydrierungsrate von 98% des Harzes unter den Reaktionsbedingungen von 250 °C und 8 MPa (Tabelle 2), was eine erhebliche Steigerung der Hydrierungsleistung der Katalysatoren im Vergleich zu den Katalysatoren darstellt, die durch die Imprägnierungsmethode und die mechanische Mischmethode hergestellt wurden, was den wichtigen Cu-Ni-Synergieeffekt auf die katalytische Aktivität bestätigt Wirkung des Kupfer-Nickel-Synergismus auf die katalytische Aktivität.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Leistung des Katalysators durch Modulation der elektronischen Eigenschaften der aktiven Nickelstelle erheblich beeinflusst werden kann. Wenn sich die aktive Nickelstelle im elektronenreichen Zustand befindet, wird die Fähigkeit zur Dissoziation von Wasserstoff erhöht, was sich in einer verbesserten Hydrierfähigkeit des Petroleumharzes äußert. Befindet sich die aktive Nickelstelle im elektronenarmen Zustand, wird die Bindungsfähigkeit mit den Schwefel- und Halogenatomen im Erdölharz verringert, was sich in einer Erhöhung der Anti-Vergiftungsfähigkeit des Katalysators äußert. Da die Modulation der elektronischen Struktur von Metallen die Leistung von Katalysatoren erheblich verändern kann, was für die Verbesserung von Katalysatoren von großer Bedeutung ist, hat sich die Untersuchung der Modulation des Valenzzustands von Metallen in den letzten Jahren allmählich zu einem Brennpunkt entwickelt. Die Berechnung der elektronischen Struktur einiger magnetisch aktiver Metalle wie Nickel und Kobalt ist jedoch immer noch schwierig und nicht gründlich genug, und die theoretische Berechnung der Adsorption und Reaktion von Polymermakromolekülen ist ebenfalls schwierig durchzuführen. Daher muss diesem Teil der Forschung derzeit noch Aufmerksamkeit gewidmet werden und es müssen Lösungen gefunden werden.
2.4
Stabilität
Die Stabilität ist einer der wichtigsten Indikatoren für die Leistungsfähigkeit eines Katalysators, und im Bereich der Harzhydrierung ist eine wirksame Kontrolle der Deaktivierung von Katalysatorvergiftungen, der Auslaugung der aktiven Metallstellen und der Deaktivierung durch Versinterung eine Voraussetzung für die industrielle Anwendung von Katalysatoren. In der vorhandenen Literatur wird in der Regel die Verbesserung der Wechselwirkung zwischen Metallnanopartikeln und Trägern angenommen, um das Problem der leichten Auslaugung von Metallkomponenten zu lösen, und der Aufbau von aktiven Stellen aus amorphen Legierungen (z. B. Ni2P), um die Bindungskapazität von Nickel mit Schwefel und Halogenelementen im Reaktionssystem zu verringern und so die Vergiftung und Deaktivierung von aktiven Metallstellen zu verhindern.
Palladium als Edelmetallkatalysator zeigt eine ausgezeichnete Hydrierungsaktivität, aber die Palladium-Nanopartikel sind schwer stabil auf dem Träger zu beladen, und es ist leicht, die aktiven Stellen auszulaugen und zu verlieren, so dass es von entscheidender Bedeutung ist, wie die aktiven Palladiumstellen effektiv auf der Oberfläche des Trägers stabilisiert werden können, um die Stabilität und Lebensdauer des Katalysators zu verbessern.Bai et al. bereiteten Pd-Mg-Al-Hydrotalc-ähnliche Vorläufer durch Co-Präzipitation vor, und eine große Anzahl von austauschbaren Hydrotalc-ähnlichen Hydrotalc-ähnlichen Schichten sind in der geschichteten Struktur verteilt. Die Anionen zwischen den Schichten und die positiv geladenen Palladiumionen können fest an die Laminate gebunden werden, und die Pd-MgAlO-HT-Katalysatoren mit guter Dispersion und fester Bindung der aktiven Palladiumstellen an die Träger wurden nach dem Rösten und der Reduktion erhalten. Die Ergebnisse der strukturellen Charakterisierung zeigten, dass die durchschnittliche Teilchengröße der Pd-Teilchen im Pd-MgAlO-HT-Katalysator nur 2,25 nm betrug, was darauf hindeutet, dass die starke Metall-Träger-Wechselwirkung die Agglomeration von Metall-Nanopartikeln wirksam verhindert. Der Katalysator wurde in der Hydrierungsreaktion von DCPD-Harz mit einer hohen Hydrierungsrate von 96,5% verwendet, und die Hydrierungsaktivität des Katalysators nahm nach 5 Reaktionszyklen nur um 3,57% ab, was zu einer erheblichen Stabilitätsverbesserung im Vergleich zu dem durch die Imprägnierungsmethode hergestellten Pd/MgAlO-IM-Katalysator führte [Abb. 8(a), (b)]. Durch die Herstellung von Katalysatoren auf Palladiumbasis mit starken Metall-Träger-Wechselwirkungen durch eine Hydrotalcit-ähnliche Struktur verbessert diese Methode erfolgreich die Dispersion und Stabilität von Palladiumpartikeln und löst das Problem der leichten Auslaugung von Edelmetallen bis zu einem gewissen Grad.
Abbildung 8 zeigt die zyklische Stabilität und strukturelle Charakterisierung von Katalysatoren auf Palladiumbasis bei der Hydrierungsreaktion von DCPD-Harz.
Die Deaktivierung von Metallkatalysatoren durch die Verbindung mit Schwefel- und Halogenelementen ist ein weiterer Schlüsselfaktor, der die Lebensdauer von Katalysatoren einschränkt, insbesondere bei Edelmetallkatalysatoren. Wenn das Problem der leichten Vergiftung und Deaktivierung von Katalysatoren nicht gelöst werden kann, werden die Produktionskosten stark erhöht, was die Anwendung von Katalysatoren in der industriellen Produktion stark einschränkt. Um dieses Problem zu lösen, veröffentlichte Sued Chemie Catalysts einen bimetallischen Pd- und Pt-Katalysator, der auf Aluminiumoxid geladen ist, das durch eine Imprägnierungsmethode hergestellt wurde, und wendete ihn auf die HDS-Reaktion von Harzen mit hohem Schwefelgehalt an, und sie fanden heraus, dass der Katalysator die beste Hydrotreating-Aktivität und Stabilität hat, wenn der Massenanteil von Pd im Katalysator 0,6% und der von Pt 0,2% beträgt. Eine weitere Erhöhung des Edelmetallgehalts im Katalysator führt zu einer Abnahme der Aktivität und Stabilität des Katalysators. Liang Changhai et al. von der Dalian University of Technology veröffentlichten 2021 einen schwefelbeständigen Katalysator aus einer eierschalenartigen Edelmetalllegierung, bei dem Pd mit einem oder zwei oder mehreren der Metalle Ir, Re, Pt, Ru, Au und Ag auf Al2O3, SiO2, TiO2, SiO2Al2O3 oder Al2O3TiO2 beladen ist, und setzten ihn für die Hydrodesulfurierung von Erdölharzen ein, um die Defekte der Pd-Katalysatoren zu verbessern, die anfällig für Vergiftungen sind. . Die Forscher fanden heraus, dass PtPd@Al2O3, PtPd@SiO2Al2O3 und PtPd@Al2O3TiO2-Katalysatoren eine deutlich bessere HDS-Fähigkeit aufweisen, indem sie die Hydrotreating-Aktivität einer Reihe von Katalysatoren untersuchten (Abb. 9), und die PtPd@Al2O3-Katalysatoren können den Schwefelgehalt von Harzen unter den Testbedingungen von 260 °C und 3 MPa von 480 μg/g auf 23 μg/g reduzieren. Der PtPd@Al2O3-Katalysator kann den Schwefelgehalt im Harz bei 260 °C und 3 MPa von 480 μg/g auf 23 μg/g reduzieren, und der Katalysator ist auch nach 1000 Stunden Reaktion noch stabil, was darauf hindeutet, dass der Aufbau der aktiven Stellen der Legierung die Vergiftungsresistenz von Edelmetallkatalysatoren und die Stabilität der Katalysatoren wirksam verbessern kann.
Abbildung 9 zeigt die Harzhydrierungsaktivität verschiedener legierter Katalysatoren
Im Vergleich zu Edelmetallkatalysatoren sind Nicht-Edelmetallkatalysatoren anfälliger für eine Deaktivierung durch Vergiftung in Verbindung mit Schwefel, Halogenen und anderen Elementen im Harz, was erhebliche Auswirkungen auf die Anwendung von Nicht-Edelmetallkatalysatoren in der industriellen Produktion hat. Die Konstruktion von aktiven Ni-P-Stellen ist eine der Ideen der Forscher, um die Vergiftung und Deaktivierung von Ni zu lösen. Jiang et al. stellten Ni2P/SiO2-Katalysatoren mit einer Nickelbeladung von 10% her, indem sie Diammoniumhydroxidphosphat und Nickelnitrat mit Salpetersäure auflösten, um eine gemischte Lösung aus Ni- und P-Elementen zu erhalten, und dann die Imprägnierungsmethode verwendeten. Die Petroleumharz-Hydrierungsreaktion wurde unter den Testbedingungen von 250 °C, 6 MPa und einer Flüssigkeits-Zeit-Raum-Geschwindigkeit (LHSV) von 1,0 h-1 durchgeführt, und die Katalysatoren besaßen nach 300 h Reaktionszeit noch eine stabile Aktivität mit einer Hydrierungsrate von 93% (Tabelle 2). Der Aufbau von Ni2P-Aktivstellen ermöglichte die Bildung von stabileren und kleineren kugelförmigen Nanopartikeln mit höherer Aktivitätsexposition. Gleichzeitig führte die spezielle kristalline Phase, die durch Ni2P gebildet wurde, zu einer Zunahme der d-Band-Löcher, die ähnliche Eigenschaften wie die von Edelmetallen aufwiesen, und diese Faktoren zusammen führten zu der hervorragenden Harzhydrierungsaktivität von Ni2P/SiO2-Katalysatoren [Abbildung 10(a)~(c)].
Abbildung 10 zeigt die Charakterisierung von Katalysatoren auf Nickelbasis
Die Forscher stellten fest, dass sich bei der Herstellung von Nickelphosphid-Katalysatoren, wenn herkömmliches Al2O3 als Träger verwendet wird, leicht eine inerte AlPO4-Beschichtung der Katalysatoroberfläche bildet, was die Herstellung von Ni-P/Al2O3-Katalysatoren durch Imprägnierung und thermische Reduktion erschwert. Um Aluminiumoxid, einen ausgereiften und ressourcenreichen Träger, besser nutzen zu können, veröffentlichten Yuan Pei et al. von der Universität Fuzhou ein Patent für die Herstellung beladener Nickelphosphid-Katalysatoren unter Verwendung der Harnstoffhydrolyse (Erzeugung hydrotalcitähnlicher Vorstufen durch die Reaktion von Carbonat und Hydroxid, die durch die Harnstoffhydrolyse mit Metallionen entstehen). Sie erhielten Ni2P/Al2O3-Katalysatoren, indem sie mit Carbonat versetzte binäre NiAl-Hydrotalcit-Vorstufen mit verschiedenen Phosphorquellen (roter Phosphor, Ammoniumhypophosphit, Pressphosphit usw.) in einer reduzierenden Atmosphäre bei hoher Temperatur mischten. Die resultierenden Katalysatoren wurden durch XRD ohne die charakteristischen Beugungspeaks von AlPO4 charakterisiert, wobei das Ni2P/Al2O3, das unter Verwendung von rotem Phosphor als Phosphorquelle hergestellt wurde, den Bromwert von C5-Erdölharz von 16,4 gBr/100 g auf 0,51 gBr/100 g reduzieren konnte (Tabelle 2), was ein deutlicher Vorteil gegenüber dem Katalysator war, der durch die Imprägnierungsmethode hergestellt wurde. Sie untersuchten ferner den Ni2P/Al2O3-Katalysator, der mit rotem Phosphor als Phosphorquelle hergestellt wurde, und stellten fest, dass seine Hydrierungsleistung in hohem Maße mit dem Niδ+-Gehalt zusammenhing. Das Vorhandensein von Niδ+ und Pδ- deutete darauf hin, dass im aktiven Zentrum von Ni2P ein Elektronenübertragungsverhalten von Ni auf P stattfand, und das elektronenarme Ni spielte eine große Rolle bei der Verbesserung der Defekte des Katalysators, der durch die Kombination mit Schwefel und Halogenen leicht zu deaktivieren war. Danach bereitete die Gruppe NiLaMgAl-LDHs-Vorstufen auf der Basis von Harnstoff-Hydrolyse vor und erhielt Ni/LaMgAl-Mischmetalloxid-Katalysatoren durch thermische Reduktion, die 95,4% und 96,1% Hydrierung von C5- bzw. C9-Erdölharzen bei 220 °C und 5 MPa erreichten (Tabelle 2). Durch XRD, H2-TPR und CO2-programmierte Temperaturanstiegsdesorption (TPD) wurde nachgewiesen, dass die La-Dotierung die Dispersion der aktiven Ni-Stellen effektiv erhöhte, die Reduktion von Ni förderte, die Anzahl der basischen Stellen erhöhte und den Bruch der Harzkohlenstoffkette hemmte, wodurch eine Verbesserung der Qualität der hydrierten Harze erreicht wurde [Abb. 10(d)~(f)].
Insgesamt können die aktiven Metallstellen wirksam verankert und die Auslaugung aktiver Metalle wirksam verhindert werden, indem die Stärke der Wechselwirkung des Trägers mit den Metallnanopartikeln verbessert wird, z. B. durch die Herstellung von Hydrotalcit-ähnlichen und geschichteten Polymetallhydroxid-Vorläufersubstanzen. Die Herstellung amorpher Legierungen und legierter Katalysatoren kann andererseits die Bindungsfähigkeit aktiver Metalle mit Schwefel- und Halogenatomen durch Regulierung des Valenzzustands des Metalls verringern, um die Katalysatorstabilität zu verbessern und die Lebensdauer des Katalysators zu verlängern. Gegenwärtig konzentriert sich die Forschung zur Katalysatorstabilität im Bereich der Harzhydrierung jedoch hauptsächlich auf die Lösung der Probleme der Auslaugung aktiver Metalle und der Vergiftungsdeaktivierung, während über die Deaktivierung der Agglomeration aktiver Metalle und die Spaltung von Harzmolekülen und das Phänomen der Kohlenstoffakkumulation während des Reaktionsprozesses weniger berichtet wurde, und diese Probleme müssen bei der praktischen Anwendung von Katalysatoren noch beachtet und gelöst werden.
3
Zusammenfassung und Ausblick
Die Molekularstruktur von Erdölharzen ist komplex und vielfältig, und die chemischen Umgebungen der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen sind unterschiedlich (z. B. gerade Kette, Benzolring und Pentanring), und der Schwierigkeitsgrad der Hydrierungsreaktion variiert entsprechend. Der Grad der Hydrierungssättigung der Harzmoleküle verändert ihren Erweichungspunkt, ihre Viskosität, ihren Farbton und andere Eigenschaften. Die Entwicklung hochselektiver Hydrierungskatalysatoren, die eine gerichtete Hydrierung der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und eine kontrollierbare Modulation der Eigenschaften des hydrierten Harzes ermöglichen, ist von großer Bedeutung für die Herstellung hochwertiger Harzprodukte. Die Katalysatoren für die Harzhydrierung konzentrieren sich auf beladene Katalysatoren auf Palladiumbasis, Katalysatoren auf Nickelbasis und Katalysatoren aus Palladium- und Nickellegierungen. Katalysatoren auf Palladiumbasis haben eine überlegene Leistung, erfordern milde Reaktionsbedingungen und können Nebenreaktionen des Harzabbaus wirksam verhindern. Katalysatoren auf Nickelbasis haben den Vorteil, dass sie reichlich vorhanden und preisgünstig sind, aber die katalytische Hydrierungsaktivität ist nicht so gut wie die von Katalysatoren auf Palladiumbasis. Die Hydrierungsleistung von Harzen kann durch die Herstellung von Katalysatoren mit spezieller Morphologie, wie z. B. Eierschalen- und Blumenkatalysatoren, und amorphen Katalysatoren aus Nickellegierungen (z. B. Nickelnitrid und Nickelphosphid) erheblich verbessert werden. Nach jahrelanger Forschung und Erkundung wurden bei der Entwicklung und industriellen Anwendung von Katalysatoren für die Harzhydrierung erhebliche Fortschritte erzielt, aber die Stabilität des Katalysators und die selektive Hydrierungsleistung müssen noch verbessert werden.
(1) Erdölharz ist ein komplexes Rohmaterial, das toxische Substanzen wie Schwefel, Halogenverunreinigungen und Schwermetalle enthält, die die aktiven Stellen des Katalysators leicht vergiften und deaktivieren können, wodurch die Aktivität und Stabilität des Katalysators beeinträchtigt wird. In der industriellen Produktion wird in der Regel ein mehrstufiger Hydrierungsprozess angewandt, um das Harzmaterial durch eine Hydrierungsvorbehandlung zu entschwefeln und zu dehalogenieren. Die Entwicklung schwefel- und halogenbeständiger Katalysatoren für einen einstufigen Hydrierungsprozess ist für die industrielle Produktion von Erdölharzen von großem Wert. Beladene Sulfidkatalysatoren weisen eine hohe Resistenz gegen Vergiftungen auf, haben aber im Allgemeinen eine geringe Hydrierungsaktivität. Sulfide weisen die Merkmale einer geschichteten Struktur auf, und die Hydrierungsaktivität hängt von der Anzahl der Schichten und den Randdefekten der Laminate usw. ab. Daher kann die Entwicklung von einschichtigen, dispergierten Sulfid-Katalysatoren im Cluster-Maßstab in Zukunft in Betracht gezogen werden, um mehr aktive Stellen zu schaffen und die Hydrierungsreaktion zu verbessern.
(2) Da es sich bei Erdölharz um ein makromolekulares Polymer handelt, kann es während der Hydrierung zu Polymerisations- oder Crackreaktionen kommen, und die Ansammlung von Polymeren oder Kohlenstoff auf der Katalysatoroberfläche kann leicht zu strukturellen Schäden wie Porenverstopfung oder Porenkollaps führen, was eine Deaktivierung des Katalysators zur Folge hat. Bisherige Studien haben dem Deaktivierungsmechanismus von Harz-Hydrierungskatalysatoren und dem Regenerationsprozess von Katalysatoren wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Zukünftige Studien können sich auf den Deaktivierungsmechanismus und die Regenerationsmethoden konzentrieren, die für die industrielle Anwendung von Katalysatoren von großer Bedeutung sind.
(3) Katalysatoren auf der Basis von Nichtedelmetall-Nickel erfordern in der Regel Reaktionsbedingungen bei hohen Temperaturen und hohem Druck, und der harte Reaktionsprozess verbraucht viel Energie und führt zu einem irreversiblen Abbau der Harzmoleküle, was die Qualität des Harzes beeinträchtigt. Um dieses Problem zu lösen, kann die Ladungsdichte um die aktiven Stellen herum durch die Konstruktion von aktiven Ni-N-Stellen und bimetallischen aktiven Stellen erhöht werden, so dass sie die Fähigkeit haben, Wasserstoff bei niedrigen Temperaturen zu dissoziieren, was die Reaktionstemperatur senken und die Hydrierungsreaktion von Erdölharzen unter milden Bedingungen realisieren kann. Die Erforschung der aktiven Stellen und des Reaktionsmechanismus von Legierungskatalysatoren ist jedoch noch unzureichend, insbesondere die In-situ-Charakterisierung der Reaktion ist kaum bekannt. In Zukunft kann die Forschung versuchen, die In-situ-Charakterisierungstechnologie für die Hydrierungsreaktion von Erdölharzen zu entwickeln, um das Wissen und das Verständnis des Reaktionsmechanismus zu vertiefen und das rationelle Design und die Entwicklung von Hochleistungs-Harz-Hydrierungskatalysatoren anzuleiten.
Fortschritte bei Hydrierungskatalysatoren für Erdölharze(1)
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