鉬基合成醇催化劑活化機(jī)理研究.pdf

1、轉(zhuǎn)化合成氣，制取低碳醇是C1化學(xué)的重要課題。低碳醇不僅可以作為基礎(chǔ)的化工原料和燃料，而且可以作為汽油添加劑，改善汽油的辛烷值，提高汽油的燃燒效率，因而具有重要的應(yīng)用前景。在所有制取低碳醇的催化劑中，鉬基催化劑被認(rèn)為最有前途的催化劑之一。因為相比其他類型的催化劑，其具有抗硫中毒和不易積碳的特點。本課題組在以往的研究中發(fā)展了一種高活性的K-Co-Mo合成醇催化劑。本論文在此基礎(chǔ)上，采用不同的還原氣對催化劑進(jìn)行活化處理。采用XRD、XAFS、

2、DRIFTS技術(shù)研究了氧化態(tài)和還原態(tài)催化劑的結(jié)構(gòu)和表面吸附態(tài)，并結(jié)合低碳醇合成活性測試結(jié)果，探究了催化劑的活化機(jī)理。論文主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　(1)利用溶膠-凝膠法結(jié)合等體積浸漬合成了活性炭負(fù)載的K-Co-Mo催化劑，分別采用純氫、純CO和合成氣對催化劑進(jìn)行還原活化。利用自行設(shè)計搭建的高壓微反固定床裝置對催化劑CO加氫合成醇性能進(jìn)行評價。測試結(jié)果表明對于不同氣氛還原的催化劑，最佳還原溫度均為623 K。CO還原后的催化劑CO轉(zhuǎn)

3、化率和醇的時空產(chǎn)率最低。純氫還原的催化劑CO轉(zhuǎn)化率最高，但醇的選擇性最低。醇的產(chǎn)率相比CO還原的樣品略高。合成氣還原的催化劑具有最高的醇時空產(chǎn)率和醇選擇性。
　　(2)還原后催化劑組分主要以非晶態(tài)形式存在。不同還原氣氛導(dǎo)致形成不同的活性物種。純氫具有最強(qiáng)的還原能力，導(dǎo)致催化劑表面生成較多的低價態(tài)Moψ+(0＜ψ＜2)物種和Co金屬，其是CO解離和加氫的活性位，導(dǎo)致反應(yīng)中間體加氫活性過高，促進(jìn)了烴產(chǎn)物的生成，降低了醇的選擇性。相比之