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相似文献
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1.
CO/H2在Cu/ZrO2催化剂表面吸附行为原位红外表征   总被引:3,自引:1,他引:2  
用原位FT-IR法比较了Cu/ZrO2和ZrO2催化剂表面对CO及CO/H2的吸附行为。结果表明,CO在50℃便可以在Cu/ZrO2表面形成b-HCOO-Zr、Zr-COO^-和b-HOCOOZr物种,吸附温度升高,b-HOCOOZr逐渐分解生成Zr-OH和CO2,而b-HCOO-Zr吸附物种逐渐增强。b-HCOO-Zr物种在Cu/ZrO2催化剂表面生成速度远远大于ZrO2催化剂。在Cu/ZrO2催化剂表面,所形成的合成甲醇中间物种(HCOO-Zr和CH3O-Zr)均和ZrO2有关,意味着CO加氢反应主要在ZrO2表面进行,铜组分主要向ZrO2提供吸附CO及H2物种。  相似文献   

2.
基于密度泛函理论计算,研究了H2和CO2在氮掺杂石墨烯负载单原子Zr催化剂(Zr Nx-Gr)上的吸附和CO2催化加氢反应. H2和CO2在Zr N3-Gr上单独吸附的吸附能分别为-0.49和-2.17 e V,在H2和CO2共吸附状态下,吸附能为-2.24 e V,均高于在Zr N4-Gr表面的吸附能,表明Zr N3-Gr表面更利于CO2加氢反应的发生.在Zr N3-Gr表面, CO2在共吸附后保持了其单独吸附时的特性,削弱了H2分子的吸附. CO2在Zr Nx-Gr表面催化加氢反应起始于H2和CO2的共吸附构型,沿反式HCOOH路径形成甲酸盐(HCOO*)中间体,然后HCOO*基团吸附H原子形成反式甲酸,在Zr N3-Gr和Zr N4-Gr表面该路径的反应能垒分别为1.85和2.48 e V.另一路径为产生CO与H2O的反应,在Zr N3-Gr和Zr N4-Gr表面的反应能垒分别为1.86和1.73 e V,表明Zr N3-Gr更利于CO2加氢生成甲酸反应的发生,而Zr N4-Gr表面更利于CO的产生.  相似文献   

3.
通过原位红外漫反射实验比较研究了甲醇在Cu及ZrO2/Cu催化剂表面的吸附与反应,并且采用不同还原温度来处理催化剂,改变催化剂表面的氧含量,并进一步研究甲醇吸附和反应性能随着催化剂表面氧含量的变化规律.结果表明,甲醇在Cu催化剂表面反应生成吸附态甲醛物种,进一步生成CO2,而在ZrO2/Cu表面形成甲酸盐物种,并与表面氧进一步反应生成CO2.随着催化剂还原温度的升高,反应中间物进一步生成CO2的反应速率变慢,说明催化剂表面的氧物种含量决定着催化剂甲醇吸附中间物种的形成及反应速率.  相似文献   

4.
CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯用Cu-Ni/ZrO2-SiO2催化剂   总被引:26,自引:0,他引:26  
 采用表面反应改性法制备了ZrO2-SiO2(ZrSiO)表面复合物,用等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu-Ni双金属催化剂,并用IR,TPD,TPSR和微反技术考察了CO2和CH3OH在催化剂表面上的化学吸附及反应性能.实验结果表明:在Cu-Ni/ZrSiO催化剂上存在着Cu-Ni金属位M,Lewis酸位Zrn+和Lewis碱位Zr-O-三类活性中心;CO2在金属位和Lewis酸位的协同作用下可形成CO2卧式吸附态,此吸附态在142℃左右可解离成M-CO和Zr-O-;CH3OH在Lewis酸位和Lewis碱位的协同作用下可形成解离吸附态Zr-OCH3和Zr-OH;CO2和CH3OH在Cu-Ni/ZrSiO催化剂表面上的主要反应产物为碳酸二甲酯(选择性在85%以上),另有少量的CH2O,CO和H2O.  相似文献   

5.
 用等体积浸渍法制备了ZrO2-SiO2(ZrSiO)表面复合氧化物负载的Cu-Ni催化剂,并用IR,TPR,TPD及微反技术考察了K2O助剂对CO2和CH3OH在Cu-Ni/ZrSiO催化剂表面上的吸附及合成碳酸二甲酯(DMC)反应性能的影响.结果表明:加入K2O助剂使CO2在催化剂表面上的吸附增强,当n(K)/n(Cu+Ni)=15%时,CO2在催化剂表面上吸附后生成K2CO3;CH3OH在催化剂表面上的解离吸附态(CH3O-和H+)的吸附减弱;CO2和CH3OH在Cu-Ni/ZrSiO催化剂表面上反应的主要产物为DMC,H2O,CO和CH2O;随着K2O助剂的加入,反应转化率及DMC选择性提高,副产物(CO和CH2O)的选择性下降.根据实验结果,探讨了K2O对催化剂表面活性中心电荷分布的影响.  相似文献   

6.
ZrO2—SiO2负载Cu—Ni催化剂的CO2加氢反应性能   总被引:7,自引:0,他引:7  
采用表面反应改性法,制备了ZrO2-SiO2(ZrSiO)表面复合物载体,用等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu-Ni双金属催化剂,借助BET、TPR、IR和微反等技术,研究了ZrSiO及其负载的Ni、Cu双金属催化剂的表面构造,化学吸附及催化CO2加氢的反应性能,结果表明,ZrSiO表面主要是价联型结构,ZrO2引入SiO2表面,可以有效地促进CuO和NiO的还原,在ZrSiO负载的Cu-Ni催化剂表面的Cu或Ni位,CO2发生化学 吸附形成线、剪式、卧式吸附态,在该催化剂上CO2的加氢反应产物主要是CH3OH3、CH4、CO和H2O生成CH3OH的选择性与催化剂组成及反应条件密切相关,在适当的条件,CH3OH的选择性大于90%。  相似文献   

7.
SnO_2-SiO_2负载Cu、Ni催化剂的CO_2加氢反应性能   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用表面反应改性法制备了SnO2 SiO2 (SnSiO)表面复合物载体 ,用等体积浸渍法制备了SnSiO担载的Cu Ni双金属催化剂。借助BET、XRD、TPR、IR和微反等技术研究了SnSiO及其负载的Ni、Cu双金属催化剂的表面构造、化学吸附及CO2 加氢反应性能。结果表明 :SnSiO是SnO2 单分子层价联于SiO2 表面的复合氧化物 ,仍保持类似SiO2载体的孔结构和比表面 ;SnO2 引入SiO2 表面后可以有效地促进CuO、NiO的还原 ,还原后成为负载在SnSiO载体表面的Cu Ni合金 ;CO2 在负载型Cu Ni合金表面Cu或表面Ni位上发生化学吸附 ,形成线式和剪式吸附态 ;CO2 在催化剂上的加氢反应产物主要是CH3 OH、CH4 、CO和H2 O ,生成CH3 OH的选择性与催化剂组成及反应条件密切相关。Cu Ni催化剂 ,在 0 5MPa ,170℃ ,H2 /CO2 (mol/mol)为 3的条件下 ,CH3 OH的选择性达到 84 6 %。  相似文献   

8.
用TPD-MS,XPS,ESR,脉冲反应技术和活性测定等研究了CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂上CO_2的加氢行为。结果表明,CO_2加氢的反应动力学行为与CO加氢有明显不同,反应产物只有CH_3OH和CO,完全没有烃类产生,也没有出现结炭失活现象。反应时,CO_2先与OH作用生成HCO_3和CO_3,再进一步加氢生成HCOO和HCO等中间物种。HCOO有多种吸附状态,只有一部份HCOO能进一步加氢,而HCO则很容易加氢生成CH_3OH。还原过程中,各中间物种的吸附位不尽相同,进一步反应需要的H的状态可能也不同。CO_2,CO和CH_3OH可能通过中间物种HCOO相互转化。催化剂的活性和选择性与Cu(Ⅰ)和Zn(Ⅰ)的数量密切相关。  相似文献   

9.
采用并流共沉淀方法制备了一系列不同铬含量的Cu/ZrO2/CNTs-NH2催化剂,在固定床反应器上考察铬对催化剂催化CO2加氢合成甲醇反应性能的影响.当铬含量为1%(w),反应温度为260°C,压力为3.0MPa,原料气组成为V(H2):V(CO2):V(N2)=69:23:8,空速为3600 mL·h-1·g-1时,催化剂的促进效果最显著,甲醇收率达7.78%.氮吸附、粉末X射线衍射(XRD)、氢气程序升温脱附(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、二氧化碳程序升温脱附(CO2-TPD)、差热分析(DTA)以及扫描电子显微镜(SEM)等表征结果表明,随着铬含量的增加,铜颗粒的粒径减小,催化剂的比表面积增大.铬的加入一方面提高了铜的分散性,抑制了ZrO2的相变和活性组分的烧结;另一方面提高了CO2的吸附量并促进CO2由弱吸附向强吸附转化,从而提高甲醇的收率;但是当铬含量大于1%时,催化剂表面Cu、Zr的总含量明显下降,降低了CO2的吸附量并且形成了超强CO2吸附物种,抑制了CO2及其中间产物的转化,从而降低了甲醇收率.  相似文献   

10.
通过热分解法制备Cu模型催化剂,然后经浸渍制备ZrO2/Cu催化剂,采用SEM、XPS考察了催化剂表面形态和组成,并采用in-situ Raman考察了催化剂在还原和吸附CO和水的过程中随时间的变化。结果表明,还原前Cu催化剂表面主要存在CuO物种,而在ZrO2/Cu表面,除了CuO物种,还存在着大量的表面羟基物种。ZrO2/Cu相对Cu更加容易还原为Cu0,同时,ZrO2在催化剂表面聚集形成絮状态,而Cu催化剂还原后主要形成Cu2O物种。Cu催化剂表面吸附CO后,除了形成Cu-CO外,Cu2O物种均会迅速消失形成CO2。Cu催化剂对水的作用比较弱,但是ZrO2/Cu催化剂和水作用较强,并且通过Cu-OH中间物形成Cu2O物种。  相似文献   

11.
CO2/H2和(CO/CO2)+H2低压合成甲醇催化过程的本质   总被引:8,自引:0,他引:8  
通过在Cu/ZnO/Al2O3催化剂上CO2+H2,CO+H2和(CO/CO2)+H2催化反应动力学研究对合成甲醇动力学和反应机理进行了细致分析,提出合成甲醇的反应机理,解释了在(CO/CO2)+H2合成甲醇过程中少量CO2的作用及合成甲醇的直接碳源。  相似文献   

12.
通过CuO/ZrO2及含Y或La助剂的CuO/ZrO2催化剂对OC/H2合成甲醇性能的研究,发现稀土助剂能有效地提高该催化剂的活性。XRD结果说明,CuO|ZrO2中加入Y或La助剂可使氧化铜处于较高的分散状态。TPR结果揭示CuO/ZrO2催化剂中存在着在室温就很容易被氧人的铜,它在催化剂中含量的增加导致催化剂活性的提高,是关切的活性组份。助剂的加入使这种易被氧化的铜含量增加。XPS表面分析结果  相似文献   

13.
Rh/SiO_2上H_2的化学吸附陈耀强,龚茂初,明虹,周建略,杜宗英,祝小红,陈豫(四川大学化学系,成都,610064)关键词Rh/SiO_2催化剂,H_2化学吸附,IRH2在Rh上的化学吸附被认为是解离化学吸附[1].而Rh-H的红外振动谱带是H2在...  相似文献   

14.
富氧燃烧技术是一种能够综合控制燃煤污染物排放的新型洁净燃烧技术。本文对O2/CO2气氛下煤燃烧流化床条件下的石灰石煅烧分解特性进行了热力学分析,并与热重试验结果进行了对比,得出石灰石的起始分解温度随O2/CO2气氛中CO2分压比的增大而增加,但增幅减小。结合小型流化床试验装置上煅烧与硫化反应过程中的石灰石样品的孔结构特性和可视化SEM分析,得出空气气氛和O2/CO2=20/80气氛在煅烧与硫化反应过程中的孔结构特性差异很大:反应温度为1 123 K时,空气气氛下石灰石迅速分解,比表面积、孔隙率增大,硫化反应发生后孔堵塞导致比表面积、孔隙率减小;1 123 K的煅烧温度还不足以使O2/CO2=20/80气氛下的石灰石分解,硫化反应过程中还伴随着石灰石的煅烧分解。  相似文献   

15.
氧化铜/氧化锆甲醇合成催化剂的性能研究   总被引:17,自引:1,他引:17  
刘源  钟炳  王琴  彭少逸 《催化学报》1995,16(6):442-446
以超临界干燥法制得的超细ZrO2为载体,浸渍铜后所得的CuO/ZrO2催化剂对CO/H2合成甲醇呈现出较好的活性选择性,反应温度对催化剂的活性和选择性有较大的影响,XPS结果表明,载体和活性组分间存在着相互作用,TPR结果说明CuO/ZrO2中的铜以两种形式存在,一种为体相铜,另一咱为高度分散的铜,后者的含量和甲醇产率存在着顺应关系,它应是关键的活性组分。  相似文献   

16.
Fe—Silicalite—2催化剂表面CO2加氢反应性能的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了Fe/Silicalite-2催化剂CO2加氢低碳烯烃反应性能,利用CO2-TPD,CO2/H2-TPSR和CO/H2-TPSR表征手段,考察了铁含量及MnO助剂对Fe/Silicalite-2催化剂CO2吸附脱附及加氢反应性能的影响,表明随铁含量增加可提高催化剂对CO2的吸附能力,有利于提高CO2加氢反应的转化率。  相似文献   

17.
丙炔醇聚合股对铁在酸性溶液中的缓蚀作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
应用电化学交流阻抗谱技术研究了Fe/H_2SO_4与Fe/H_2SO_4+H_2S体系中丙炔醇(PA)聚合膜的形成及其缓蚀作用,同时利用SEM、AFM及EDX对PA聚合不同时期铁表面腐蚀形貌进行观测与成分分析.结果表明,Fe/H_2SO_4与 Fe/H_2SO_4+ H_2S体系中 PA可逐渐聚合成膜,从而有效抑制基体的腐蚀,使电极表面较为平整,微米尺度下呈现规则的块状结构;但Fe/H_2SO_4体系中宏观上PA并未形成连续的保护膜,导致电极表面局部发生腐蚀;而Fe/H_2SO_4+H_2S体系中,H_2S、HS-在电极表面的吸附减缓了PA聚合成膜,但长时间腐蚀后,由于硫化物的生成覆盖在PA聚合膜上,使其具有长期缓蚀效能.  相似文献   

18.
本文应用XPS和XAES(X光激发俄歇电子能谱)考察了CO_2加氢低压合成甲醇用CuO/ZnO/ZrO_2催化剂在反应条件下的表面状态。结果表明,在还原及反应状态下,催化剂表面没有稳定的Cu~(2+)、Cu~+离子存在,仅有Cu~0能被检测到;ZnO部分被还原,产生低价锌Zn~[(2-δ)](0<δ<2)物类。结合活性测试结果,认为高活性、高选择性的CO_2加氢合成甲醇催化剂要以Cu、Zn共同存在为前提,即Cu~0与部分还原的ZnO共同组成甲醇合成的活性中心。  相似文献   

19.
采用量子化学(MNDO、CNDO/2)方法,探讨了HCN、H_2CNH和H_3CNH_2分子间的N…H-C氢键的构成。计算表明:HCN-HCN分子间氢键作用较强,支持了实验结果。HCN及其氢加成物H_2CNH、H_3CNH_2等分子间的氢键作用依次减弱,其随C≡N、C=N、C-N的差异而变化,碳氮链中氮原子的作用是构成N…H-C型氢键的一个决定性因素。  相似文献   

20.
A simple and efficient procedure for the synthesis of substituted benzothiazoles through condensation of 2-aminothiophenol with aromatic aldehydes in the presence of H_2O_2/HCl system in ethanol at room temperature is described.The target compounds have been characterized by ~1H NMR,~(13)C NMR,IR and MS.Short reaction time,easy and quick isolation of the products,and excellent yields are the main advantages of this procedure.  相似文献   

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