新型Al2O3載體負(fù)載的金屬和復(fù)合金屬氧化物催化劑的制備、結(jié)構(gòu)及其催化性能.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人類社會對化石能源的需求越來越大，由于化石能源是不可再生能源，同時在化石能源消耗的過程中會產(chǎn)生大量的CO2，會導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)的產(chǎn)生。因此尋找新的綠色可再生的能源成為了現(xiàn)在人們研究的熱點。纖維素由CO2和H2O經(jīng)過光合作用產(chǎn)生，每年在自然界都會產(chǎn)生大量的纖維素，同時其可以水解生成葡萄糖，葡萄糖可以進(jìn)一步加氫生成許多化工原料，因此人們將纖維素看作是第二代生物質(zhì)燃料研究的重點。
　　本文采用γ-Al2O3小球為催化劑載

2、體，在γ-Al2O3小球表面上通過尿素法原位合成催化劑前體，再經(jīng)過煅燒和還原的處理，最終得到催化劑。由于在原位合成的過程中，催化劑活性組分和γ-Al2O3載體之間存在著強烈的相互作用，使得催化劑的穩(wěn)定性有所提高，保證了催化劑的活性組分不流失，從而減少了生產(chǎn)過程中的成本。制備出的Mn-Fe-Al復(fù)合金屬氧化物催化劑可應(yīng)用于纖維素水解反應(yīng)，Ni/γ-Al2O3催化劑可應(yīng)用于葡萄糖加氫反應(yīng)。
　　（一）使用尿素沉淀法在γ-Al2O3小球

3、表面合成Mn-Fe-Al復(fù)合金屬沉淀物，經(jīng)過高溫煅燒之后得到Mn-Fe-Al復(fù)合金屬氧化物催化劑。通過XRD、BET、XPS和NH3-TPD等表征手段來研究其結(jié)構(gòu)以及表面化學(xué)狀態(tài)，同時還研究了該催化劑的最佳反應(yīng)條件。該催化劑中Mn在反應(yīng)的過程中提供Lewis酸性位，促進(jìn)纖維素水解反應(yīng)的進(jìn)行。該催化劑在240℃，4小時的條件下達(dá)到了最佳的催化效果，葡萄糖的產(chǎn)率為48.1％。同時，使用該催化劑在重復(fù)使用5次之后，催化劑的結(jié)構(gòu)和催化性能并沒有

4、明顯的變化。
　?。ǘ┦褂媚蛩胤ㄔ讦?Al2O3小球表面合成Ni-Al水滑石前體，再通過高溫煅燒和還原之后得到Ni/γ-Al2O3催化劑。通過XRD、BET、XPS、H2-TPR、SEM、TEM和CO2-TPD等表征手段來研究其結(jié)構(gòu)及其表面化學(xué)狀態(tài)，同時還研究了該催化劑的最佳反應(yīng)條件。該催化劑在催化過程中催化劑表面的堿性位和活性中心協(xié)同作用，促進(jìn)葡萄糖加氫反應(yīng)的進(jìn)行。該催化劑在130℃，1小時，H2壓力為2MPa的條件下達(dá)到了最