物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2013年
9期
2047-2055
,共9页
郝爱香%于杨%陈海波%毛春鹏%魏士新%殷玉圣
郝愛香%于楊%陳海波%毛春鵬%魏士新%慇玉聖
학애향%우양%진해파%모춘붕%위사신%은옥골
助剂%Zr%Ba%Cu/ZnO/Al2O3催化剂%甲醇合成%反应历程
助劑%Zr%Ba%Cu/ZnO/Al2O3催化劑%甲醇閤成%反應歷程
조제%Zr%Ba%Cu/ZnO/Al2O3최화제%갑순합성%반응역정
Promoter%Zirconium%Barium%Cu/ZnO/Al2O3catalyst%Methanol synthesis%Reaction course
采用共沉淀-后浸渍方法制备了表面助剂改性的Cu/ZnO/Al2O3(CZA)甲醇合成催化剂,在固定床反应器上以合成气为原料分别考察了三种助剂(Zr、Ba和Mn)对CZA催化剂性能的影响:以Zr为助剂时反应温度的影响:并进行了催化稳定性试验.利用粉末X射线衍射(XRD)、低温氮气吸脱附(N2-sorption)、氧化亚氮(N2O)反应吸附技术、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温吸脱附(H2-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)技术对催化剂进行了表征.结果显示:以Zr或Ba作为助剂能够明显提高CZA催化剂耐热前后的甲醇时空收率(STY); Mn的引入降低了CZA催化剂的耐热前活性:Zr的引入降低了CZA催化剂最高活性温度点,增强了CZA催化剂的催化稳定性:还原态CZA催化剂表面Cu0和ZnO都能吸附活化氢气,Cu0与ZnO的强相互作用有利于提高催化剂的性能,耐热后催化剂性能的降低归因于Cu晶粒的长大.在实验和表征结果基础上,提出了CZA催化剂上合成气制甲醇的“双向同步催化反应历程”.
採用共沉澱-後浸漬方法製備瞭錶麵助劑改性的Cu/ZnO/Al2O3(CZA)甲醇閤成催化劑,在固定床反應器上以閤成氣為原料分彆攷察瞭三種助劑(Zr、Ba和Mn)對CZA催化劑性能的影響:以Zr為助劑時反應溫度的影響:併進行瞭催化穩定性試驗.利用粉末X射線衍射(XRD)、低溫氮氣吸脫附(N2-sorption)、氧化亞氮(N2O)反應吸附技術、X射線光電子能譜(XPS)、氫氣程序升溫吸脫附(H2-TPD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和高分辨透射電子顯微鏡(HR-TEM)技術對催化劑進行瞭錶徵.結果顯示:以Zr或Ba作為助劑能夠明顯提高CZA催化劑耐熱前後的甲醇時空收率(STY); Mn的引入降低瞭CZA催化劑的耐熱前活性:Zr的引入降低瞭CZA催化劑最高活性溫度點,增彊瞭CZA催化劑的催化穩定性:還原態CZA催化劑錶麵Cu0和ZnO都能吸附活化氫氣,Cu0與ZnO的彊相互作用有利于提高催化劑的性能,耐熱後催化劑性能的降低歸因于Cu晶粒的長大.在實驗和錶徵結果基礎上,提齣瞭CZA催化劑上閤成氣製甲醇的“雙嚮同步催化反應歷程”.
채용공침정-후침지방법제비료표면조제개성적Cu/ZnO/Al2O3(CZA)갑순합성최화제,재고정상반응기상이합성기위원료분별고찰료삼충조제(Zr、Ba화Mn)대CZA최화제성능적영향:이Zr위조제시반응온도적영향:병진행료최화은정성시험.이용분말X사선연사(XRD)、저온담기흡탈부(N2-sorption)、양화아담(N2O)반응흡부기술、X사선광전자능보(XPS)、경기정서승온흡탈부(H2-TPD)、소묘전자현미경(SEM)화고분변투사전자현미경(HR-TEM)기술대최화제진행료표정.결과현시:이Zr혹Ba작위조제능구명현제고CZA최화제내열전후적갑순시공수솔(STY); Mn적인입강저료CZA최화제적내열전활성:Zr적인입강저료CZA최화제최고활성온도점,증강료CZA최화제적최화은정성:환원태CZA최화제표면Cu0화ZnO도능흡부활화경기,Cu0여ZnO적강상호작용유리우제고최화제적성능,내열후최화제성능적강저귀인우Cu정립적장대.재실험화표정결과기출상,제출료CZA최화제상합성기제갑순적“쌍향동보최화반응역정”.