Abstract
近年來我國關稅不斷調降，汽車進口數量大增，汽機車因而成了空氣污染 的主要來源，加上一般油品中含苯量偏高，人體長期暴露於高濃度苯中而 致癌風險大增。故尋求一適當觸媒對芳香族化合物進行選擇性之氫化反應 ，氫化毒性及揮發性均高的苯，而留下抗震效果佳之苯衍生物，實為一項 極為必須且刻不容緩之事。 本實驗之主要研究課題，乃以TiO2和 TiO2-ZrO2為擔體，配以Pt高氫化活性觸媒，而以苯及甲苯為進料，於固 定床反應器中比較Pt / TiO2和Pt / TiO2-ZrO2的氫化反應結果，並利用 SMSI效應對觸媒活性作一修正，找出最適當進行選擇性氫化的反應條件。 在本實驗的反應條件下，苯或甲苯的氫化為零級反應，其中苯或甲苯是吸 附在擔體上，而氫氣則吸附在白金上，兩者於擔體和金屬的交界面上進行 反應。SMSI效應對速率常數的影響有兩方面，電子效應為降低氫氣解離吸 附在白金上的化學吸附熱，幾何效應則視擔體的總類而有兩種不同的結果 ，其一為增加金屬的分散度，另一種為增加擔體和金屬界面的反應活性點 。 由實驗數據顯示，在100 psi和150℃下反應時，Pt / TiO2-ZrO2 進行選擇性氫化反應最適當的還原溫度為350℃，Pt / TiO2則為250℃， 此時適度的SMSI效應將TiO2還原遷移至白金上，雖會降低氫氣在白金上的 吸附力，其中苯對其吸附力的間接影響程度又大於甲苯，因此造成兩個反 應的表觀活化能差距變大，但另一方面卻可增加擔體和金屬界面的反應活 性點，所以仍可維持一定的反應速率又達到選擇性的效果。同時發現擔體 的酸鹼性也有影響，所以酸鹼共軛的TiO2-ZrO2擔體較中性偏弱鹼的TiO2 擔體具有更高的活性和選擇性，是一較適當的選擇性氫化觸媒。