新催化剂可高效将二氧化碳变身合成气

美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家合成了一种催化剂,能够在大尺度上将二氧化碳转化成一氧化碳和氢气的合成气。研究人员称,使用这种催化剂大幅提高了转化效率,减少了催化反应中所使用的金、银等贵金属催化剂的用量,向温室气体产业化利用迈出了一大步。这项研究发表在近日出版的《自然·通讯》杂志上。     

低压合成甲醇含锆催化剂的电镜研究

本文用ＳＥＭ及ＭＲＧＣ－８０型微反系统对一系列含锆低压合成甲醇催化剂的形貌、各组份的分布及ＣＯ／Ｈ２低压下合成甲醇的活性等进行了考察。     

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.     

甲醇低压羰基合成醋酸的均相复合催化剂开发

开发了一种能用于甲醇低压羰基化合成醋酸的均相复合催化剂系统，由铑，碘甲烷，含卤素的羰酸衍生物和可溶性碱金属碘经全物等组成。使反应能在较低水含量下进行，并有较高产率。     

低压合成甲醇催化剂的TPR研究

对CuO-ZnO-Al_2O_3-V_2O_5低压合成甲醇催化剂进行了TPR(程序升温还原)研究。结果表明还原过程经历了慢速到快速再到慢速的三个阶段,此过程属于成核机理并有诱导期。还原时采用低H_2浓度、高空速、低升温速度对取得高活性、高选择性有利。对TPR谱图作数学解析,得到了催化剂的还原反应动力学方程。研究中发现催化剂还原前予经煅烧会降低其选择性。催化剂中各组分间存在有强相互作用。本文还初步探讨丁V_2O_5对催化剂结构及还原性能的影响。     

新型甲醇合成催化剂的宏观动力学

验证了内循环无梯度反应器在气体流量80～130 mL/h、转速600～1 400 r/min时能很好体现无梯度的性能,并采用O.154～0.198 mm的国产新型甲醇合成催化剂NC309,在反应温度190～250℃,反应压力5～8 MPa,体积空速4 000 h^-1的条件下对其宏观动力学进行研究。选择Langmuir-Hinshelwood型动力学方程建立了以各组分逸度表示的CO、CO₂加氢合成甲醇的宏观动力学模型,用合理有效的参数估值方法得到了宏观动力学模型参数。宏观动力学模型得到的CO和CO₂加氢反应的活化能均小于NC309本征动力学模型得到的活化能。     

氧化碳加氢合成甲醇CuO-ZnO-ZrO2催化剂的制备

采用共沉淀法、真空冷冻干燥法、超声波法、水热法等方法制备了一系列CuO-ZnO-ZrO2甲醇合成催化剂,在微型固定床反应器上考察了其对CO2加氢合成甲醇的催化性能及影响,并用XRD、H2-TPR、CO2-TPD、TEM、EDAX、BET等手段进行了表征.研究结果表明,采用真空冷冻干燥法和超声波法能够制备出高比表面积、高活性、高选择性的甲醇合成催化剂CuO-ZnO-ZrO2     

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。     

沉淀方式对CO_2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。     

低压铜基甲醇含成催化剂活性表面的XPS和TPD表征

对用共沉淀法制备并经氢预还原活化的三组份 Cu-ZnO-Al_2O_3 和四组份Cu-ZnO-Al_2O_3-M_2O_3(M=Sc~(3+)、Cr~(3+)或In~(3+))铜基甲醇合成催化剂进行 XPS,XPS-Augcr,TPD谱表征及CO吸附量测定,研究铜基甲醇合成催化剂活性表面铜的化学态。根据原子价补偿原理及本实验结果,在温和还原条件下,催化剂活性表面存在少量Cu~+,它是 CO、H_2 的吸附活性位。     

CuO-ZnO-ZrO_2催化剂上CO_2/H_2低压合成CH_3OH反应的研究

研完了在2MPa压力下,CuO-ZnO-ZrO_2催化剂对CO_2/H_2合成甲醇反应的催化活性。用BET、XRD、SEM、TPR等测试方法对催化剂表面性质、晶相组成、活性规律及ZrO_2的作用进行了探讨。加入ZrO_2有助于提高活性组分的分散度和催化剂的表面积;可以大大提高催化剂的活性和CH_3OH的选择性。活性组分CuO存在表面和体相两种分散形式,且ZrO_2的含量和焙烧温度直接影响着CuO的分散量及催化剂活性以及孔容的分布。     

铜基催化剂在电还原二氧化碳领域的应用研究

为了实现碳达峰碳中和的国家战略,利用可再生能源发电将二氧化碳电催化转化为化学品再利用,这引起了科学界的广泛关注.铜基催化剂可将二氧化碳电还原为高附加值的多碳产物,但仍需研究其催化机理来提高催化产物的选择性和催化效率.根据铜的状态可将铜基催化剂分为单原子铜基催化剂、定向晶面铜基催化剂、氧化态铜基催化剂和铜合金/复合催化剂.本文简要介绍了以上4类铜基催化剂的常见制备方法、结构特点、电催化还原二氧化碳的效果和可能的催化机理.     

研究型新实验-负载型合成甲醇催化剂的研究

介绍了对化学专业大三学生周末开放的研究型新实验--负载型合成甲醇催化剂的研究.制备了不同Cu/Zn比的ZnO～CuO/γ-Al2O3负载型催化剂,与非负载型商品ZnO-2CuO催化剂作对比,运用XRD以及BET比表面积和孔容的测定方法对这些催化剂的物理性质进行了表征,并利用甲醇分解反应测定了催化剂的活性.     

阳极电催化剂在直接甲醇燃料电池中的应用

直接甲醇燃料电池以燃料甲醇来源丰富,价格低廉,储存、携带方便而成为近年的研究热点.评述了电极催化剂在直接甲醇燃料电池的研究概况,详细介绍了各种催化剂对甲醇氧化的作用.     

工业条件下铁钼氧化物催化剂上甲醇氧化反应的复杂振荡

在工业条件下，观察到甲醇在Ｆｅ２（ＭｏＯ４）３－ＭｏＯ３催化剂上的氧化反应发生强烈的自振荡，反应温度及尾气成分呈现周期性变化。振荡参数与反应温度、进料流速以及原料气中甲醇浓度有关，但不受原料气中氧浓度的影响，用原位红外技术检测到ＭｏＯ３及Ｆｅ２（ＭｏＯ４）３中Ｍｏ＝Ｏ双键的振荡有着不同的相位，说明振荡过程伴随着晶格氧的转移及金属离子价态的变化。这些变化造成反应速度的负反馈，从而产生振荡。用多种手段研究了铁和铂之间的协同效应，并提出了协同作用机理及避免振荡的措施。     

8 MPa下C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学

在等温积分反应器中研究了操作条件对甲醇合成反应的影响以及C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学.实验采用粒度为0.154～0.198 mm的细颗粒催化剂.实验压力为8MPa,空速5 500～11 000 h-1,反应温度200~260℃.实验结果表明:总碳转化率在实验温度范围内随温度的升高先增加后降低,245℃左右达到最大值,随压力的升高而增加.选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood双速率本征动力学模型,用全局通用算法结合马夸特算法确定动力学模型参数.残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的.     

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．     

山西煤化所独立研发MTG催化剂成功应用于甲醇制汽油工业装置

近日,由山西煤炭化学研究所、赛鼎工程公司和云南煤化工集团共同开发的固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油工艺,在20万t/年甲醇转化制汽油工业示范装置一次投料试车成功,并实现满负荷运行。该技术的产业化可有效解决我国甲醇产能严重过剩问题,并为低阶煤清洁高效梯级利用,进一步合成汽油提供了一条新路径,在一定程度上满足了国内市场对清洁汽油的急迫需求。     

以Cu－ZnO／SiO_2作催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯反应中ZnO的助催化作用

使用连续微型反应器、程序升温还原、Ｘ－射线衍射光谱及红外光谱等方法研究了在甲醇脱氢制甲酸甲酸甲酯反应（以两种方式制得的Ｃｕ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２作催化剂）中ＺｎＯ的助催化作用．研究发现，加入ＺｎＯ后，催化剂的活性、选择性及稳定性得到了提高，而催化剂的还原温度却降低，此外，还增加了Ｃｕ在载体上的分散度．根据红外光谱的结果，提出了可能的反应机理．     

催化剂Ni-CeO2的制备及其在甲烷二氧化碳重整反应中的催化性能

以立方体和颗粒状CeO2为载体制备了Ni基催化剂,运用TEM,XRD,N₂物理吸附-脱附和H₂-TPD等对Ni-CeO₂进行了表征,在固定床反应器上评价了其催化CRM反应性能．催化剂回收并采用TG,TEM和拉曼光谱等进行了表征,评价了其烧结和积碳性能．结果表明：较颗粒Ni-CeO₂催化剂,具有特殊(200)晶面的立方体 Ni-CeO₂催化剂的催化活性和稳定性更佳．载体CeO₂立方体的形貌和特殊晶面对镍催化剂在甲烷二氧化碳重整反应性能具有良好的促进作用