低溫甲醇合成納米銅基催化劑研究.pdf

1、本文對(duì)納米銅基催化劑的低溫甲醇合成性能進(jìn)行了研究，考察了表面活性劑添加、超聲條件、原料、組成摩爾比、第三組分添加等制備條件和反應(yīng)溫度、壓力、鉀鹽助劑等反應(yīng)條件對(duì)原料氣中CO、CO2轉(zhuǎn)化行為和CH3OH選擇性的影響。對(duì)催化劑的物相、元素含量、形貌、還原及吸附行為、表面金屬分散度、比表面積等進(jìn)行了表征。獲得的主要結(jié)論如下：
　　 (1)在并流共沉淀、pH=8、Cu/ZnO摩爾比1∶1條件下制備了Cu/ZnO催化劑。添加表面活性劑制備

2、條件對(duì)Cu/ZnO的活性影響明顯，添加OP-10對(duì)甲醇合成最為有利。以含2％CO2合成氣為原料氣，在催化劑用量為4 g、W/F=75 g·h/mol、乙醇為溶劑、150℃、5.0MPa典型評(píng)價(jià)條件下，添加8％OP-10制備條件提高了Cu/ZnO的活性，CO轉(zhuǎn)化率、CH3OH時(shí)空產(chǎn)率比未添加OP-10催化劑分別提高了42.5％和74.6％，CH3OH選擇性為100％。
　　 添加OP-10制備的催化劑的前驅(qū)體含有更多的綠銅鋅礦晶相

3、，有助于提高Cu-Zn間的協(xié)同作用；改變了催化劑的微觀物性，BET表面積增加到43.1m2/g，還原溫度降低了16℃、Cu粒徑由13.9nm減小到2.4nm，Cu比表面積和分散度分別為23.8m2/g和2.8％，高于未添加OP-10的催化劑。
　　 在并流共沉淀、Cu/ZnO摩爾比為2∶1條件下制備了Cu/ZnO催化劑。添加表面活性劑制備條件對(duì)Cu/ZnO的活性影響不明顯。添加OP-10、超聲處理1.5h，CO轉(zhuǎn)化率、CH3OH

4、時(shí)空產(chǎn)率最高，CH3OH選擇性為100％。添加一定量OP-10、采用較短時(shí)間的超聲輔助可提高Cu/ZnO活性。
　　 (2)在并流共沉淀、pH=10條件下制備了Cu/MgO(1∶1)催化劑。不同制備原料對(duì)催化劑的Cu粒徑影響不明顯。但是以醋酸鹽為原料制備的催化劑還原溫度降低了16℃、對(duì)CO的吸附量大，原料總碳轉(zhuǎn)化率為23.9％，CH3OH選擇性為100％。
　　 (3)在并流共沉淀、pH=10條件下制備了Cu/MgO/x