基于CaAl-LDHs前体的蒽醌降解物再生固体碱催化剂

关超阳，冯俊婷，洪润润，李殿卿

（北京化工大学 化工资源有效利用国家重点实验室，北京 100029）

基于CaAl-LDHs前体的蒽醌降解物再生固体碱催化剂

关超阳，冯俊婷，洪润润，李殿卿

（北京化工大学 化工资源有效利用国家重点实验室，北京 100029）

以尿素为沉淀剂，采用水热合成法在球形γ-Al2O3载体表面原位合成CaAl-NO3-LDHs（LDHs：层状复合金属氢氧化物），焙烧后得到CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂（LDO：层状双金属复合氧化物）。采用XRD，SEM，BET，CO2-TPD方法对催化剂进行了表征，并考察了催化剂对蒽醌降解物的再生性能。表征结果显示，当CaO负载量低于20%（w）时，催化剂仍保持较高的比表面积和丰富的孔结构，且表面碱量随CaO负载量的增加而增加；当CaO负载量超过20%（w）时，催化剂的比表面积减小，孔道被堵塞，表面碱量降低。实验结果表明，CaO负载量为20%（w）的0.20-CaAl-LDO/γ-Al2O3催化剂对蒽醌降解物的再生性能最佳，与浸渍法制备的0.20-CaO/γ-Al2O3和水热合成法制备的0.20-MgAl-LDO/γ-Al2O3催化剂相比，0.20-CaAl-LDO/γ-Al2O3催化剂的蒽醌降解物再生活性分别提高了76.9%和18.0%。

原位合成；层状复合金属氢氧化物；固体碱催化剂；蒽醌降解物；再生

过氧化氢是一种重要的无机化工产品，广泛应用于医疗、军工和其他工业领域［1-2］。目前，蒽醌法是世界上大规模制备过氧化氢的主要方法［3-4］，制备流程主要由蒽醌（如2-乙基蒽醌、2-戊基蒽醌）氢化、氢蒽醌氧化和过氧化氢萃取等单元构成［5-6］。随反应时间的延长，在蒽醌氢化和氢蒽醌氧化过程中，部分蒽醌分子发生结构变化，转变为不具有过氧化氢生成能力的蒽醌衍生物（也称蒽醌降解物）［7-8］。蒽醌降解物的逐渐形成和累积不仅使蒽醌工作液中有效蒽醌总量明显降低，生成过氧化氢的能力下降，同时易导致蒽醌加氢催化剂中毒与失活，并因亲水性蒽醌降解物进入过氧化氢溶液而影响产品品质［9-10］。目前，工业上普遍使用碱性活性氧化铝（NaOH/γ-Al2O3）作为催化剂对蒽醌降解物进行再生，但碱溶液浸渍法制备的NaOH/ γ-Al2O3催化剂的活性组分易流失，活性下降很快，催化剂使用寿命一般不超过60 d，况且催化剂的频繁更换也造成了蒽醌工作液的大量流失［11-12］。因此，研究新型高活性蒽醌降解物再生催化剂具有重要意义。

层状复合金属氢氧化物（LDHs）是一类阴离子型黏土，俗称水滑石，化学组成为［，其中M2+和M3+分别代表位于主体层板上的二价和三价金属阳离子，An-代表层间阴离子。可根据要求对M2+和M3+的种类和数量进行设计和调控，从而形成二元、三元及四元金属的LDHs［13-14］。近年来以LDHs为前体制备固体碱催化剂的研究引起了人们的重视，一些固体碱催化剂已成功应用于生物柴油的制备和酯交换反应等过程中［15-16］。但采用LDHs焙烧法制备的层状双金属复合氧化物（LDO）通常为粉体状态，难以在反应后回收和重复使用。针对该问题，本课题组［17］采用水热合成法在球形γ-Al2O3载体表面原位生长MgAl-LDHs，焙烧后得到MgAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂，并应用于蒽醌降解物再生反应中，与NaOH/γ-Al2O3催化剂相比，MgAl-LDO/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性和较长的使用寿命。大量研究证明，在催化剂中γ-Al2O3的晶体结构缺陷和OH-同时存在时才能对蒽醌降解物进行再生，MgAl-LDO/γ-Al2O3催化剂的长寿命归因于其持续释放OH-的机制，但与MgO相比，CaO的碱性更强，水合后释放OH-的量更多，释放速度更快，如果将其负载于载体上可能会制备出一种新型固体碱催化剂［18-19］。

本工作在前期研究的基础上，采用水热合成法在球形γ-Al2O3载体表面原位生长CaAl-NO3-LDHs，焙烧后得到CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂，并探讨CaO负载量等因素对催化剂的蒽醌降解物再生性能的影响，且与浸渍法制备的CaO/ γ-Al2O3催化剂和水热合成法制备的MgAl-LDO/ γ-Al2O3催化剂进行比较。

1 实验部分

1.1 原料

Ca（NO3）2·4H2O、尿素、1，2-二氯乙烷、无水甲醇：分析纯，北京化工厂；去离子水：自制，电导率小于10-6S/cm；球形γ-Al2O3：采用油柱成型法自制，550 ℃焙烧；He和CO2气体：纯度大于99.999%；蒽醌降解物工作液：取自山东高密建滔化工有限公司60 kt/a蒽醌法过氧化氢生产装置，其中，降解物质量浓度约为20 g/L；工业用NaOH/ γ-Al2O3催化剂：山东高密建滔化工有限公司；CaO：由分析纯CaCO3经960 ℃焙烧获得。

1.2 催化剂的制备

首先将焙烧后的球形γ-Al2O3置于120 ℃烘箱中干燥，并测定其吸水率。按CaO的理论负载量准确称量Ca（NO3）2·4H2O和尿素（Ca2+与尿素的摩尔比为2∶7）并配制成与载体孔体积相同量的混合溶液。将干燥后的球形γ-Al2O3载体置于减压抽滤瓶中，在减压条件下使混合溶液自分液漏斗加入抽滤瓶中并与载体充分接触。晃动10 min后，将试样置于高压反应釜中，并于80 ℃烘箱中晶化24 h。取出固体试样用去离子水洗涤至pH=7，得到不同CaO负载量（w）的CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3前体，记为w-LDH/γ-Al2O3。将前体置于80 ℃烘箱中干燥24 h，并经550 ℃焙烧6 h，得到不同CaO负载量的CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂，记为w-LDO/ γ-Al2O3。

作为对比，采用浸渍法制备CaO/γ-Al2O3催化剂。按CaO负载量为20%准确称量Ca（NO3）2· 4H2O并配制成溶液，浸渍γ-Al2O3载体12 h后置于80 ℃烘箱中干燥并经550 ℃焙烧后，得到0.20-CaO/γ-Al2O3催化剂。

1.3 催化剂的表征

采用Shimadzu公司XRD-6000型X射线粉末衍射仪测定试样的晶体结构，Cu Kα射线，λ= 0.154 nm，扫描范围2θ=3°～80°，扫描速率10（°）/min。采用Hitachi公司S-4700型扫描电子显微镜观察试样的微观形貌。采用Quantachrome公司AS-IC-VP型低温N2吸附-脱附比表面-孔分布仪测定试样的比表面积、孔体积及孔分布，N2为吸附质，吹扫气为He，测定前对试样进行脱气处理6 h以上。

以CO2为吸附质，采用Micrometric公司2750型化学吸附仪测定试样的表面碱性。将0.1 g催化剂装入U形管，以He为载气（流量为40 mL/min），以10 ℃/min的速率升温至550 ℃，继续吹扫60 min以彻底去除试样表面的杂质气体；降至室温后，切换为CO2气体（流量为40 mL/min），吸附60 min至饱和；再以He为载气（流量为40 mL/min），吹扫去除物理吸附的气体和管路内的气体，直至基线平稳；最后以10 ℃/min的速率程序升温至550 ℃进行脱附。

1.4 催化剂性能的评价

称取10 g催化剂试样并量取100 mL含蒽醌降解物（质量浓度约为20 g/L）的工作液置于锥形瓶中，室温下浸泡至催化剂孔内气体完全排出后，将锥形瓶瓶口密封并放入50 ℃恒温水浴振荡器中开始进行反应，分别在反应时间为0，12，24，48，72，96 h时取出2～3 mL工作液，并用移液管从中准确移取0.5 mL于10 mL容量瓶中，用1，2-二氯乙烷定容。采用大连依利特公司UV200Ⅱ型高效液相色谱仪对工作液组分进行分析，采用C18色谱柱，紫外检测器波长为245 nm，时间参数为0.5 s，限压20 MPa，流动相为甲醇和超纯水的混合物（体积比7∶3），流动相流量为1.00 mL/min。设置检测时间为60 min，电压范围为-50 ～ 2 000 mV。通过与0 h时的试样相比，计算出某一时刻（t）工作液中活性蒽醌（蒽醌和四氢蒽醌）的增量。计算式如下：

Δn=nt(EAQ) +nt(H4EAQ) -n0(EAQ) -n0(H4EAQ) （1）

式中，Δn是某一时刻活性蒽醌的增量，g/L；nt（EAQ），nt（H4EAQ）分别为反应t时刻工作液中蒽醌和四氢蒽醌的浓度，g/L；n0（EAQ），n0（H4EAQ）分别为工作液中蒽醌和四氢蒽醌的初始浓度，g/L。

2 结果与讨论

2.1 SEM表征结果

不同CaO负载量的CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3前体的SEM照片见图1。从图1可看出，晶体生长较为完整的CaAl-NO3-LDHs六方晶片垂直交错地分布于γ-Al2O3载体表面；随CaO负载量的提高，晶片数量增加，晶片尺寸变小，如试样（c）和（d）；当CaO负载量超过20%（w）时，晶片生长空间受限，出现微弱的晶片破碎现象，如试样（e）和（f）。

图1 不同CaO负载量的CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3前体的SEM照片Fig.1 SEM images of CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3(LDHs：layered double hydroxides) precursors with diferent CaO loading(w-LDH/γ-Al2O3). (a) 0.05-LDH/γ-Al2O3；(b) 0.10-LDH/γ-Al2O3；(c) 0.15-LDH/γ-Al2O3；(d) 0.20-LDH/γ-Al2O3；(e) 0.25-LDH/γ-Al2O3；(f) 0.30-LDH/γ-Al2O3

2.2 XRD表征结果

不同CaO负载量的CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3前体及550 ℃焙烧后的CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的XRD谱图分别见图2和图3。

图2 不同CaO负载量的CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3前体的XRD谱图Fig.2 XRD patterns of CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3precursors with diferent CaO loading.(a) 0.05-LDH/γ-Al2O3；(b) 0.10-LDH/γ-Al2O3；(c) 0.15-LDH/ γ-Al2O3；(d) 0.20-LDH/γ-Al2O3； (e) 0.25-LDH/γ-Al2O3；(f) 0.30-LDH/γ-Al2O3■ LDHs；● γ-Al2O3

图3 CaO，γ-Al2O3，CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的XRD谱图Fig.3 XRD patterns of CaO，γ-Al2O3，CaAl-LDO/γ-Al2O3(LDO：layered double oxides) samples.(a) CaO；(b) γ-Al2O3；(c) 0.05-LDO/γ-Al2O3；(d) 0.10-LDO/ γ-Al2O3；(e) 0.15-LDO/γ-Al2O3；(f) 0.20-LDO/γ-Al2O3；(g) 0.25-LDO/γ-Al2O3；(h) 0.30-LDO/γ-Al2O3● γ-Al2O3

图4 γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的低温N2吸附-脱附曲线（A）和孔分布曲线（B）Fig.4 N2adsorption-desorption curves(A) and pore distribution curves(B) of the γ-Al2O3and CaAl-LDO/γ-Al2O3samples.(a) γ-Al2O3；(b) 0.05-LDO/γ-Al2O3；(c) 0.10-LDO/γ-Al2O3；(d) 0.15-LDO/γ-Al2O3；(e) 0.20-LDO/γ-Al2O3；(f) 0.25-LDO/γ-Al2O3；(g) 0.30-LDO/γ-Al2O3

从图2可看出，CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3前体除在37.4°，45.9°，66.6°处出现了反映γ-Al2O3载体（311），（400），（440）晶面的特征衍射峰外，还在9.8°，19.8°，61.0°处出现了反映LDHs晶体结构的（003），（006），（110）晶面的特征衍射峰［20-21］，说明采用水热合成法在γ-Al2O3载体表面原位生长了CaAl-NO3-LDHs微晶，且随CaO负载量的增加，LDHs的峰强度增强。从图3可看出，CaAl-NO3-LDHs/γ-Al2O3前体于550 ℃焙烧6 h后，LDHs的特征衍射峰消失，表明CaAl-NO3-LDHs结构遭到破坏，但均未出现CaO的特征衍射峰，其原因是前体焙烧后LDO中的CaO以单层分散形式存在于γ-Al2O3载体表面。

2.3 BET表征结果

γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的低温N2吸附-脱附曲线和孔分布曲线见图4。从图4可看出，γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的等温线均为Ⅳ型，且存在明显的H1型滞后环，表明试样内部具有丰富的介孔结构［22］。随CaO负载量的增加，滞后环面积呈减小趋势，说明CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的孔体积下降。γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的比表面积、孔体积和平均孔径见表1。由表1可知，γ-Al2O3载体本身具有大的比表面积和孔体积；随CaO负载量的增加，CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的比表面积和孔体积均呈下降趋势，这归因于焙烧后形成的CaAl-LDO占据了γ-Al2O3孔内空间；平均孔径随CaO负载量的增加变化不大，但孔分布范围宽化，说明表面负载的CaAl-LDO形成了新的孔道结构。

2.4 CO2-TPD表征结果

γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的CO2-TPD表征结果见图5和表2。由图5可看出，CaAl-LDO/ γ-Al2O3试样均在200 ℃附近出现了CO2脱附峰，且未出现其他脱附峰，表明催化剂表面仅存在弱碱性位。γ-Al2O3载体的CO2脱附峰不明显，表明其表面碱量较低。随CaO负载量的增加，CO2脱附峰向低温方向移动，说明催化剂表面的CO2更易脱附。与γ-Al2O3相比，CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的CO2脱附峰面积较大，且随CaO负载量的增加，CO2脱附峰面积增大，表明催化剂表面碱量增加。当CaO负载量为20%（w）时，CO2脱附峰面积最大，催化剂表面碱量达到最大值。当CaO负载量超过20%（w）时，CO2脱附峰面积略有降低，催化剂表面碱量减小，这是因为焙烧形成的LDO阻塞了γ-Al2O3孔道，碱中心得不到充分暴露。

表1 γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的比表面积、孔体积和平均孔径Table 1 BET specifc surface area， pore volume and average pore size of the γ-Al2O3and CaAl-LDO/γ-Al2O3samples

图5 γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的CO2-TPD曲线Fig.5 CO2-TPD curves of the γ-Al2O3and CaAl-LDO/γ-Al2O3samples.(a) γ-Al2O3；(b) 0.05-LDO/γ-Al2O3；(c) 0.10-LDO/γ-Al2O3；(d) 0.15-LDO/γ-Al2O3；(e) 0.20-LDO/γ-Al2O3；(f) 0.25-LDO/γ-Al2O3；(g) 0.30-LDO/γ-Al2O3

表2 γ-Al2O3和CaAl-LDO/γ-Al2O3试样的表面碱量Table 2 Surfcial basicity of the γ-Al2O3and CaAl-LDO/γ-Al2O3samples

2.5 固体碱催化剂对蒽醌降解物的再生性能

以不同CaO负载量的CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂以及对比催化剂进行蒽醌降解物再生实验，实验结果见图6。

图6 固体碱催化剂和对比催化剂的蒽醌降解物再生性能Fig.6 Performances of the solid base and some contrast catalysts in the regeneration of anthraquinone degradation products. Reaction conditions：10 g catalyst，100 mL anthraquinone degradation solution，50 ℃.(a) γ-Al2O3；(b) NaOH/γ-Al2O3；(c) CaO；(d) 0.05-LDO/ γ-Al2O3；(e) 0.10-LDO/γ-Al2O3；(f) 0.15-LDO/γ-Al2O3；(g) 0.20-LDO/γ-Al2O3；(h) 0.25-LDO/γ-Al2O3；(i) 0.30-LDO/γ-Al2O3；(j) 0.20-CaO/γ-Al2O3

从图6可看出，几种催化剂对蒽醌降解物均有再生效果，随反应时间的延长，活性蒽醌含量不断提高。CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂对蒽醌降解物的再生性能均优于工业NaOH/γ-Al2O3和CaO催化剂，且当CaO负载量低于20%（w）时，CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂的活性随CaO负载量的增加而提高，其原因是采用水热合成法制备的CaAl-LDHs前体中Ca2+和Al3+相互高度分散，且焙烧后LDO的片状结构抑制了活性组分的迁移和团聚，从而可以暴露更多的活性中心。当CaO负载量为20%（w）时，CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂对蒽醌降解物的再生性能最佳，这归因于其表面丰富的碱中心与γ-Al2O3载体晶体结构缺陷的协同作用，从而有利于蒽醌降解物再生反应的进行。当CaO负载量超过20%（w）时，γ-Al2O3载体的孔道被堵塞，比表面积明显下降，催化剂的活性降低。与浸渍法制备的0.20-CaO/γ-Al2O3催化剂和水热合成法制备的0.20-MgAl-LDO/γ-Al2O3催化剂相比，0.20-CaAl-LDO/γ-Al2O3催化剂对蒽醌降解物的再生活性分别提高了76.9%和18.0 %［17］。

3 结论

1）以孔结构优良的球形γ-Al2O3为载体，利用其表面Al源，采用水热合成法在γ-Al2O3载体表面及孔道内原位合成CaAl-NO3-LDHs前体，焙烧后得到系列CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂。XRD，SEM，BET，CO2-TPD表征结果显示，CaO负载量低于20%时，CaAl-LDO/γ-Al2O3固体碱催化剂仍保持较高的比表面积和丰富的孔结构，且表面碱量随CaO负载量的增加而增加。当CaO负载量超过20%时，催化剂的比表面积显著减小，孔道被堵塞，表面碱量降低。

2）将CaAl-LDO/γ-Al2O3催化剂应用于蒽醌降解物的再生反应，CaO负载量低于20%（w）时，催化剂的活性随CaO负载量的增加而增加，CaO负载量为20%（w）时，催化剂的活性最高；CaO负载量超过20%（w）时，由于催化剂表面形成大量的LDO晶片，阻塞了载体孔道，活性降低。在相同的反应条件下，与浸渍法制备的0.20-CaO/γ-Al2O3催化剂和水热合成法制备的0.20-MgAl-LDO/γ-Al2O3催化剂相比，0.20-CaAl-LDO/γ-Al2O3催化剂对蒽醌降解物的再生活性分别提高了76.9%和18.0%。

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（编辑 安 静）

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延长石油集团自主开发的煤油共炼（Y-CCO）成套工业化技术，通过了中国石油和化学工业联合会组织的技术鉴定。该技术突破了煤化工行业煤炭清洁高效转化和石化行业重（劣）质油轻质化两个领域的技术难题，既改变了煤直接液化和间接液化的一些不足，也为炼厂重劣质油、煤焦油加工利用提供了新的工艺技术方案，形成了重油加工与现代煤化工的技术耦合。基于Y-CCO成套工业化技术，延长石油申请专利27项，已授权10项。

延长石油经过4年多的系统化研究、中试试验和工业示范装置运行，积累形成了Y-CCO成套工业化技术。2014年9月，在榆林靖边建成了全球首套45万t/a煤油共炼工业示范装置，2015年8月中旬，中国石油和化学工业联合会组织专家对该装置进行72h连续运行现场考核。试验结果表明，在煤粉浓度为41.0%时，煤转化率为86.0%，525 ℃以上催化裂化油浆转化率为94.0%，液体收率达70.7%，能源转换效率为70.1%，吨产品水耗1.6 t。

我国发现石墨烯超级材料

中国科学院上海硅酸盐研究所、宾夕法尼亚大学和北京大学科研人员发现一种三维石墨烯管的超级材料，兼具远优于已有碳材料的强力学、低密度、高导电等特性，可撑起4万倍自身重量。

构建密度低于10 mg/cm3的超轻材料成为目前国际材料学的研究热点。此次科研人员研制的三维石墨烯管首次由四连接的石墨烯纳米管通过碳碳共价键键合，形成类似金刚石的四配位三维稳固结构。其具有高强度，可以支撑自身重量的4万倍，没有发生明显形变，同时还具有超高弹性，循环1 000次后几乎可完全恢复，成为所有多孔材料之最。石墨烯空管材料还拥有优异的电导率，三维石墨烯管可作为性能优异的弹性导体，其力学和电学性能是目前报道的多孔石墨烯的1～2个数量级高，可以应用于新能源领域。此外，该材料具有超疏水特性，吸附有机溶剂超快，吸附有机溶剂达自身重量的600倍以上，可用于污水处理，如海上漏油等。

独山子石化聚乙烯管材专用料通过PE80等级认证

中国石油独山子石化公司开发生产的聚乙烯管材专用料DGDZ2400在国家化学建材测试中心通过PE80等级认证。

独山子石化公司通过对聚乙烯管材专用料DGDZ2400生产过程中的中控数据进行跟踪、比对分析，确保了该专用料中控产物熔融指数、密度数据、乙烯进料量、氢气进料量、冷凝率等主要参数形成稳定的聚合生产工况。结合产品熔融指数、密度等基本物性性能和结构特点，考察其流变、管材挤出等加工特性，独山子石化制备出符合测试标准的合格管样。经国家化学建材测试中心长周期认证试验，该专用料MRS大于8.0 MPa，符合国家标准－给水用聚乙烯（PE）管材（GB/T 13663—2000）中的PE80产品的要求。

天津石化采用气液法流化床工艺升级LLDPE

天津石化首次采用气液法流化床聚乙烯工艺技术，生产出80 t PE-LF182WA丁烯缠绕膜专用料。经检测，这一线型低密度聚乙烯（LLDPE）的升级产品透明性和自黏性较同类树脂更加优异。

气液法流化床聚乙烯工艺技术由天津石化与浙江大学共同研发，主要通过改变装置气相法流化床反应器内部床层温度的分布区间，来实现对反应温度的有效控制，从而生产出更高端、应用更广泛的新型聚乙烯产品，促进线型低密度聚乙烯产品的升级换代。天津石化采用气液法流化床聚乙烯工艺技术，通过调整相对分子质量分布、调整结晶度，不断优化装置运行并调整操作条件，最终使新产品PE-LF182WA的质量达到要求。该产品具有良好透明性，包装时可清晰鉴别物品；良好的拉伸强度及耐穿刺性，确保了包装货物不破损；优异的加工性能及良好的自黏性使得包装成型、封合和黏接变得更加容易。

中原石化开发高熔融透明PP

中国石化中原石油化工有限责任公司成功开发出高熔融指数透明聚丙烯产品PPR-MT45。该产品熔融指数稳定在45左右。中原石化共生产PPR-MT45产品近200 t，产品具有外形美观、透明度高和光泽度好的特性。高熔融指数透明聚丙烯具有优异的透明度、光泽度和良好的流动性，可降低加工能耗并提高生产效率。该产品可广泛用于加工生产大型或深腔薄壁容器，如整理箱、微波用品、杯子、饭盒和注射器等。

Solid base catalysts derived from CaAl-LDHs for regeneration of anthraquinone degradation products

Guan Chaoyang，Feng Junting，Hong Runrun，Li Dianqing
（State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering，Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China）

A series of CaAl-NO3-LDHs(LDHs：layered double hydroxides) were synthesized in situ on the surface of spherical γ-Al2O3with urea as precipitant and then CaAl-LDO/γ-Al2O3(LDO：layered double oxides) solid base catalysts were prepared through the calcination of CaAl-NO3-LDHs. The CaAl-LDO/γ-Al2O3catalysts were characterized by means of XRD，SEM，low temperature N2adsorption-desorption and CO2-TPD. When CaO loading was lower than 20%(w)，the CaAl-LDO/ γ-Al2O3catalysts kept high specif c surface area and mesoporous structure，and their surf cial basicity increased with increasing the CaO loading. When CaO loading was higher than 20%(w)，the specif c surface area，pore volume and basicity of the catalysts decreased with increasing the CaO loading. The CaAl-LDO/γ-Al2O3catalysts were used to regenerate anthraquinone degradation products which were produced in the production of hydrogen peroxide by the anthraquinone method. When CaO loading was 20%(w)，the catalyst exhibited the highest anthraquinone regeneration performance. Compared to 0.20-CaO/γ-Al2O3prepared by impregnation and 0.20-MgAl-LDO/γ-Al2O3prepared by in situ synthesis，the activity of the 0.20-CaAl-LDO/γ-Al2O3catalyst in the regeneration of the anthraquinone degradation products increased by 76.9% and 18.0%，respectively.

in situ synthesis；layered double hydroxides；solid base catalysts；anthraquinone degradation products；regeneration

1000 - 8144（2016）01 - 0010 - 07

TQ 426.6

A

10.3969/j.issn.1000-8144.2016.01.002

2015 - 10 - 16；［修改稿日期］2015 - 11 - 04。

关超阳（1991—），男，山西省运城市人，硕士生，电话 15210711023，电邮 15210711023@163.com。 联系人：李殿卿，电话010 - 64436992，电邮 lidq@mail.buct.edu.cn。

国家自然科学基金面上项目（21371022）；中央高校基本科研

（YS1406）；北京市多级结构催化材料工程技术研发中心项目。