不同形貌ZnO与Cu的相互作用及对醋酸异丙酯加氢性能的影响

采用水热法并通过控制前驱体溶液的浓度合成了不同形貌的盘状和柱状ZnO晶体,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、拉曼光谱(Raman)及氢气程序升温还原(H2-TPR)等表征其形貌结构、生长习性及其与Cu之间的相互作用。发现随着前驱体溶液浓度的减小,ZnO晶体结构逐渐延长,六边形极性面直径减小,形状由盘状向柱状转变。然后分别将这些ZnO晶体作为助剂制备了不同形貌的Cu/ZnO催化剂,并用于醋酸异丙酯(IA)加氢合成乙醇和异丙醇的反应。结果发现:ZnO晶体的形貌结构对IA加氢催化性能有明显的影响,盘状Cu/ZnO-a催化剂具有最高的IA转化率和产物选择性;对催化活性与ZnO极性面所占比例进行了关联,得到了较好的线性关系,极性面比例越高,IA转化率越高。这归因于极性面比例较高的ZnO与Cu之间的相互作用更强,活性组分铜的分散更均匀、更容易还原,从而使催化加氢活性更高。