Cu—Zn—Al—Zr甲醇合成催化剂的UVDR、TPD和TPR表征

在Cu-Zn-Al甲醇合成催化剂中添加适量的氧化锆助剂，制得Cu-Zn-Al-Zr催化剂及表征其特性。实验结果表明，Cu-Zn-Al-Zr催化剂最佳反应温度为230℃，比Cu-Zn-Al低约10℃。热处理前后甲醇得率分别比Cu-Zn-Al高16％和38％。UVDR表征显示，反应后催化剂在598nm 处观测到在ZnO晶格介面上的Cu^ ;CO-TPD表征显示，经450℃热处理后的催化剂只在182℃-197℃处出现一个由Cu^0位贡献的吸附峰；热处理前在261℃-274℃处由Cu^ 位贡献的吸附峰消失。Cu-Zn-Al-Zr催化剂对CO的吸附量和Cu^ 含量均大于Cu-Zn-Al催化剂，这与该催化剂具有较好的低温活性和较高的热稳定性密切相关。     

TiO_2改性的γ-Al_2O_3负载Cu催化剂上CO_2加氢合成甲醇的研究

在固定床高压微反装置上 ,系统研究了TiO2 改性的γ -Al2 O3 负载Cu催化剂的CO ,CO2 加氢反应 .活性评价结果表明 ,TiO2 的添加极大地促进了Cu/γ Al2 O3 催化剂的CO2 加氢合成甲醇反应的活性 ,但是对CO加氢合成二甲醚有抑制作用 ,这表明CO2 ,CO加氢之间有着本质的区别     

Mn助剂对CO2加氢合成甲醇催化剂Cu／Zn／Al2O3的改性作用

利用共沉淀法制备了系列Cu-Zn-Al-Mn催化剂,并对催化剂进行了活性评价．结果表明,催化剂性能与锰助剂的添加量有密切的联系,锰的加入能提高催化剂的活性,促进CO2的转化．表征结果表明,锰助剂的加入可以阻止CuO晶粒生长,有利于CuO分散,使催化剂的比表面积增加;同时,锰助剂的加入也促进了Cu（Ⅱ）向反应活性物种Cu（Ⅰ）的转化．     

TiO2改性的γ—Al2O3负载Cu催化上CO2加氢合成甲醇的研究

在固定床高压微反装置上,系统研究了TiO2改性的γ-Al2O3负载Cu催化剂的CO,CO2加氢反应,活性评价结果表明,TiO2的添加极大地促进了Cu/γ-Al2O3催化剂的CO2加氢合成甲醇反应的活性,但是对CO加氢合成二甲醚有抑制作用,这表明CO2,CO加氢之间有着本质的区别。     

常压附近CO2对Cu／ZnO甲醇合成催化性能的影响

CO_2对CO加氢制甲醇有着很大影响。当CO_2含量少(约3％以下)时,可促进CO加氢,超出此限度后,即阻碍作用,这效应并不与CO_2的绝对分压有关,只要CO/CO_2恒定,这个作用就得以显露,即使总压低至常压附近也是这样。但常压下,于通常反应温度间出现随温度升高,甲醇产率下降的现象,这可能与生成甲醇的选择性减少有关,故采用在较低温度下(200℃)予以评价。反应压力大范围变动时的这个特性对弄清 Cu/ZnO 催化剂是否存在两种不同的活性中心会有所帮助。     

层状Cu/ZnO/Al2O3催化剂的制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能

以尿素为沉淀剂, 采用均相沉淀法成功制备了层状Cu/Zn/Al 水滑石化合物. 将前驱体材料经焙烧、还原后得到Cu/ZnO/Al₂O₃ 催化剂, 并将其用于CO₂ 加氢合成甲醇反应. 采用X 射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、热重(thermogravimetric, TG)分析、扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、X射线荧光(X-ray fluorescence, XRF)分析、N₂吸附、H₂ 程序升温还原(H₂-temperature program reduction, H₂-TPR)、氧化亚氮(N₂O)反应吸附、CO₂程序升温脱附(CO₂ temperature program desorption, CO₂-TPD)技术对所制备的样品进行表征. 结果表明, 相对于传统共沉淀法, 以尿素作为沉淀剂, 通过均相沉淀法所制备的前驱体的结晶度更高、催化剂比表面积更大、金属Cu 的分散度更好. 另外, 采用回流处理可以获得更好的效果. 活性评估结果表明, O₂转化率随金属Cu 比表面积的增大而增加, 而甲醇选择性则与催化剂表面碱性位的分布有关. 因此, 采用尿素回流处理均相沉淀法制备的Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂的甲醇收率最高.     

沉淀方式对CO2加氢合成甲醇催化剂性能的影响

采用不同的沉淀方式制备了CO2加氢合成甲醇CuO—ZnO和CuO—ZnO—Al2O3催化剂,研究了沉淀方式对催化剂活性、甲醇选择性及甲醇产率的影响。     

CO2加氢合成甲醇催化剂CuO-ZnO/ZrO2的制备

本文采用不同的沉淀方式制备CO2加氢合成甲醇催化剂CuO-ZnO/ZrO2,考察了沉淀方式,生成沉淀pH,沉淀温度,焙烧温度对催化剂活性的影响。     

改进型XC502低压甲醇合成催化剂的制备

采用离子掺杂价态补偿原理及正交试验方法,在三组份Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ低压甲醇合成催化剂中添加适量的ＩＶＢ族和ＶＢ族金属氧化物助剂,研制五组份多促进的Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍ１－Ｍ２的甲醇合成催化剂ＸＣ５０２．实验结果表明,在５．０ＭＰａ、２４０℃的条件下,ＸＣ５０２催化剂耐热前的活性比Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ催化剂高约１０％,耐热后高约２９％;ＸＲＤ和ＤＴＡ表征显示,ＸＣ５０２催化剂前驱态含绿铜锌矿［（Ｃｕ,Ｚｎ）（ＯＨ）２（ＣＯ３）］和孔雀石［（Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３］构型的组份较多,分散度较好．这与ＸＣ５０２型催化剂具有低温高活性和较好的热稳定性密切相关．     

碳纳米管促进Cu-基高效甲醇合成催化剂

用自行制备的碳纳米管（CNTs）作为促进剂，研制出一类高效甲醇合成催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs，评价它们对CO／CO加氢成甲醇的催化活性，并与非CNTs促进的相应体系作对比研究。实现发现，碳纳米管能显著地促进甲醇合成反应活性的提高。在493K，5．0MPa,H2/CO/CO2/N2=62/30/5/3(V/V),GHSV=8000h^-1的反应条件下, Cu6Zn3Al1-Ox-12.5wt%CNTs催化剂上，甲醇的时空产率达1064mgh^-1(g-catal)^-1；产物中甲醇的选择性达98％以上；而在相同的制备和反应条件下、在非促进相应催化剂Cu6Zn3Al1-Ox上，甲醇的时空产率只达729mgh^-1（g-catal)-1.H2-TDP观测揭示，常压下在CNTs材料、以及CNTs促进催化剂CuiZnjAlk-Ox-wt%CNTs上，可以吸附存储着数量相当可观、在423－573K温度范围处于可逆吸、脱附的吸附氢物种。这一特性将有助于在甲醇合成反应条件下，营造较高氢稳态的表面氛围，以有利于提高表面加氢反应的速率；与此同时，很可能由于加氢活性的提高，使得碳纳米管促进催化剂上甲醇合成反应所需温度比非促进的相应体系下降15－25K，这在相当大程度上将有利于提高CO的平衡转化率和甲醇合的平衡产率。本文结果表明，碳纳米管对H2优异的吸附、活化及存储性能对于促进其所改进催化剂上甲醇合成反应活性的显著提高，起着关键作用。     

CO2低压加氢反应中CuO—ZnO／ZrO2催化剂制备工艺研究

详细研究了沉淀过程及后处理方式对CuO-ZnO／ZrO2催化剂CO2低压加氢制甲醇反应．眭能的影响,采用N2物理吸附、XRD、SEM、Cu比表面等测试方法对催化剂的结构、晶相、织构特性等进行表征．结果表明,还原后的催化剂中存在两种不同化学环境的表面Cu物种,仅活泼Cu物种具有活性作用;催化剂的活性与晶粒大小、比表面积和孔结构等因素有关,适度晶粒大小的CuO物种可能是该反应中有效催化活性位前躯体,其反应规律与甲酸铜中间体理论基本吻合．     

CO_2加氢制甲醇用碳纳米管促进的高效新型CuO-ZnO-ZrO_2基催化剂

用一种金属Co修饰多壁碳纳米管基复合材料(y%Co/CNT)作为促进剂,制备一种高效新型的y%Co/CNT促进CuO-ZnO-ZrO2基催化剂(记为CuiZnjZrk-x%(y%Co/CNT)),考察其对CO2加氢制甲醇的催化性能.实验结果显示,在组成经优化的Cu8Zn2Zr5-10%(4.5%Co/CNT)催化剂上,5.0 MPa,523 K,V(H2)∶V(CO2)∶V(N2)=69∶23∶8,GHSV=25 000 mL/(h.g)的反应条件下,CO2加氢的转化频率达4.99×10-3s-1,分别是相同条件下非促进的原基质Cu8Zn2Zr5和单纯CNT促进的对应物Cu8Zn2Zr5-10%CNT上的相应值(4.31×10-3和4.64×10-3s-1)的1.16和1.08倍;催化剂的表征结果显示,金属Co修饰CNT促进的催化剂对H2优良的吸附活化性能对CO2加氢转化频率(TOF)的显著提高起主要作用.在CO2加氢产物中甲醇的C-基选择性达97.9%,单程时空产率为699 mg/(h.g),具有实用前景.     

CO2催化加氢制乙醇研究进展

燃料乙醇是可再生的清洁燃料,具有替代汽油的应用前景.以CO2气体为碳源并通过催化加氢制燃料乙醇具有环境保护和节约能源的现实意义.主要介绍了CO2催化加氢的反应机理以及催化剂活性组分、前驱物、助剂及载体对催化活性、产物选择性的影响,同时介绍了反应条件对催化过程的影响.     

EXAFS研究合成甲醇催化剂Cu/ZnO/AL_2O_3的制备条件

用EXAFS研究了不同制备条件对合成甲醇催化剂Cu／ZnO／Al2O3结构的影响,研究表明选择较温和的还原气氛和还原温度有利于制备高分散的Cu催化剂,在还原前较小的焙烧温度有利于制备较小颗粒的ZnO粒子,此研究表明Cu0是催化剂的主要活性组分．     

铑催化剂上CO的吸附态及其加氢反应

用红外光谱法测定表明：各种硅胶负载仲进型铑催化剂上，线ＣＯ／桥ＣＯ红外吸收强度比值与金属助剂（Ｍ）的关系变化顺序为（５０：１）（Ｒｈ－Ｍｎ）〉（２２：１）（Ｒｈ－Ｌｉ）〉（９．１：１）（Ｒｈ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｌｉ）〉（３．５：１）（Ｒｈ－Ｆｅ）〉２．８：１）（Ｒｈ）。在各种Ｒｈ－Ｍ／ＳｉＯ２催化剂上，线、桥ＣＯ吸附态的加氢原位ＦＴＩＲ跟踪实验表明：随着加氢的进行，线ＣＯ／桥ＣＯ吸收强度比值均逐渐减少…     

二氧化碳加氢合成甲醇纳米铜基催化剂研究进展

介绍了金属铜基催化剂上二氧化碳加氢合成甲醇的反应机理和动力学的国内外研究现状;阐述了国内外二氧化碳加氢合成甲醇纳米金属铜基催化剂的改性、制备方法及助剂对催化剂结构及催化性能影响的研究进展.并指出了以后的研究方向是制备出具有高比表面积、高分散度及在较低温度下对二氧化碳加氢合成甲醇有着较高活性和选择性的催化剂.     

Raney铜催化剂上糠醛气相加氢制2—甲基呋喃

研究了糠醛气相加氢制２－甲基呋喃新型合金催化剂Ｒａｎｅｙ铜的制备方法。通过正交实验及单因素实验得到该催化剂在反应体系中最适宜的工艺条件,即反应温度２２０～２３０℃,氢醛比５∶１,床层高度１２．７ｃｍ左右,空速０．３３～０．４５ｈ－１,氢压０．０３～０．０８ＭＰａ。