合成气制低碳醇Cu—Co尖晶石催化剂的制备与催化活性

用Ｃｕ－Ｃｏ系催化剂可从合成气制Ｃ１－Ｃ６正构低碳醇。Ｃｕ－Ｃｏ尖晶石化学组成均匀，能使活性中心均匀分布，为良好的催化剂前驱体。本工作用共沉淀法与灼烧法制备了Ｃｕ－Ｃｏ尖晶石化合物。ＸＲＤ，ＤＴＡ，ＴＧ等研究表明，当Ｃｕ／Ｃｏ比为０．０５－０．５时，得到单相的尖晶石化合成物可作为合成低碳醇催化剂的前驱体。其中，共沉淀法制得的催化剂具有较高的催化活性与选择性。当Ｃｕ／Ｃｏ比为０．３５－０．４５时共沉     

醇合成用改良铜钴催化体系的表征

应用ＸＰＳ能谱技术和合成气中压反应等对醇合成用铜钴基催化体系进行了表征研究。还原后的铜钴催化剂样品表面上钴以Ｃｏ＾２＋和Ｃｏ＾２＋形式共存，铜主要是Ｃｕ＾０物种。在反应条件下处理后，发生了再氧化现象，即钴主要以Ｃｏ＾２＋形式存在，铜变为Ｃｕ＋或Ｃｕ＾３＋物种。从催化剂的ＸＰＳ和ＸＡＥＳ结果可知，铜和钴之间具有强有相互作用和电荷转移。改良铜钴催化剂具有良好的醇合成的反应活性和碳链增长，助剂钼在样品还     

CoCuY催化体系上MoOx的助剂作用和协同效应的研究

在6MPa的条件下合成气反应的结果表明,为了获得良好的混合醇产率和选择性,铜、钴和钼的协同并存是重要的.CoCuY催化剂上MoO_x的加入显著提高了甲醇和高级醇的产率.在280℃的反应温度下,获得了175g/kg cat/h的混合醇产率,内含45wt%的高级醇.在Mo/CoCuY催化剂中,钴、铜和钼的氧化物之间具有强的相互作用和协同还原效应.XRD的结果表明,在合成气反应中助剂MoO_x的存在稳定了催化剂中的Y_2O_3晶相结构,减少了其无定形分散.     

活性炭负载钴基催化剂上合成气制混合醇

在两种分别来自椰壳炭和杏核炭的活性炭AC1和AC2上,采用真空浸渍法制备了Co基催化剂15%Co/AC1和15Co%/AC2,并考察了其在CO氢化反应中的催化性能.结果表明,AC1和AC2的孔结构基本相同,但表面含氧官能团的数量和种类不同.含氧官能团影响了催化剂Co物种的形态,从而使催化剂在反应中表现出不同的性能.助剂K和zr的添加改变了15%Co/AC1催化剂的活性和选择性.在3.0 Mpa,495 K,H2/CO(体积比)=2和GHSV=500 h-1反应条件下,15%Co/AC1和15%Co/AC2上C1～C18醇的选择性分别为20.6%和9.6%.在其它条件不变,GHSV=1500 h.反应条件下,15%Co-0.01%K-2%Zr/AC1催化剂上CO转化率和醇选择性分别为28.0%和34.3%,液相产物中醇占60.9%,其中C6～C18高碳醇占液相产物的20.6%.     

碳纳米管担载CuCoCe催化剂催化合成气制低碳醇的性能

以碳纳米管为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列Cu Co Ce催化剂,考察了碳纳米管长度及羧基官能团对该系列催化剂催化合成气制低碳醇反应性能的影响;采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了结构和性能表征.实验结果表明,以含有羧基官能团的、长度为0.5~2μm的碳纳米管为载体时,催化剂的低碳醇时空收率最高,达到783.72mg·gcat-1·h-1,醇产物中C2+醇选择性达到82.71%.研究结果表明,短纳米管有利于活性金属进入碳纳米管内部,并促使活性组分分散均匀,这对CO转化率和低碳醇时空收率的提高有显著作用;碳纳米管上羧基官能团的存在促进了金属与金属、金属与载体之间的相互作用,从而使醇产物中C2+醇选择性明显提高.     

合成气制低碳混合醇耐硫钼基催化剂的制备研究

本文考察了不同制备方法和制备程序制得之MoSx-K^ /Si O2催化剂对合成转化为低碳混合醇的催化性能，探讨不同助剂（包括K2 CO3，KF，DC1等）对催化剂活性和选择性的影响，首次报道以K2MoS4作为前驱物料制得的MoSx-K^ /SiO2催化剂具有与（NH4）2MoS4- K2CO3/SiO2和法生得到的催化剂几乎一样高的催化活性 和选择性 ，其结果为具有实用意义的催化剂的研制提供依据。     

担载型钴金属催化剂上甲烷与二氧化碳转化制合成气

考察了担载型Ｃｏ金属催化剂的表面特征和它们对ＣＨ４与ＣＯ２转化制合成气反应的催化性能，ＴＰＲ、ＸＲＤ和反应结果表明，ＣＯ组分以Ｃｏ２Ｏ４晶相和高分散表面化合物形式存在，其中Ｃｏ担载量为９．０％的催化剂具有最佳的反应性能，在７５０℃、８４００ｍｌ（ＳＴＰ）／（ｇ．ｈ）下可分别获得９２．９５和９２．３５的ＣＨ４和ＣＯ２转化 率，Ｃ烽Ｈ２收率分别可达９２．４％和９２．７％，但Ｃｏ３Ｏ４晶相的存在易导致催     

改性Fe-Cu催化剂上由合成气合成酮和醇

 采用熔融法制备了三类改性催化剂FeCuVKMn,FeCuVKCe和FeCuVKCo,可用于有效地合成低级酮 和低碳醇. 在一定的温度范围内,CO转化率、C2+OH选择性及酮和醇的收率随反应温度的升高而升高; FeCuVKCo表现出比其他催化剂更宽的活性温度区间; 适量加入助剂可使Fe-Cu催化剂的催化性能显著改善. 催化剂活性及选择性的高低顺序是FeCuVKMn＞FeCuVKCo＞FeCuVKCe＞FeCuVK; 最高活性温度的高低顺序是FeCuVK=FeCuVKCe＞FeCuVKMn＞FeCuVKCo.     

合成气制低碳醇Cu—Co类晶石催化剂的在位ESCA研究

在位ＥＳＣＡ表征不同状态下Ｃｕ－Ｃｏ类晶石催化剂表面状态和组成。氧化态催化剂表面富铜，钾表面浓度较低。Ｃｕ为Ｃｕ＾＋２；Ｃｏ大部为Ｃｏ＾＋３，部分为Ｃｏ＾＋２。还原态催化剂表面形成富钾层。Ｃｕ为Ｃｕ＾０或Ｃｕ＾＋１，Ｃｏ为Ｃｏ＾０。Ｃｕ、Ｃｏ间有强相互作用，合成气通过Ｃｕ、Ｃｏ的协同催化作用形成低碳醇。解析反应后脱附的Ｃ１ｓ峰表明存在三种类型的碳物种；非解离吸附ＣＯ，解离吸附的ＣＯ物种，表面碳酸钾     

甲烷与二氧化碳转化制合成气的研究 Ⅰ.负载型钴金属催化剂的催化性能

采用固定床流动反应装置研究了高温焙烧的负载型钴金属催化剂对甲烷二氧化碳转化制合成气的催化性能，考察了催化剂活性组分，预处理温度及反应条件等对合气生成量的影响，并用色谱法测定了催化剂上的积炭量。     

合成气制混合醇硫化钼基催化剂的谱学表征

利用XRD、XPS和TPD等谱学方法对合成气制混合醇硫化钼基催化剂活性相作了表征研究。实验结果表明,碱助的MoS_x-K~+/SiO_2催化剂工作表面生成了Mo-S-K新相,很可能是催化活性相;表面钼物种主要是Mo~(4+),硫除了以S~(2-)作为主要硫物种之外,还观测到低价硫阴离子物种S~-或[s—s]~(2-)。随着碱性钾盐助剂添加量的增加,[s—s]~(2-)物种的浓度下降,H_2吸附量相应减少,这同催化剂的选择性由烃向醇的转变有着密切的联系。     

Cu-Co合成醇催化剂制备方法的研究

在一般金属催化剂上，由CO和H2选择合成高级醇是合成气化学的重要研究方向［1－4］．IFP在1982年提出的＊u－C。催化剂至今还是非常重要的体系＊’］．它的特点是液体产物中除水外，都是直链伯醇，CI醇占较大的分数·但是，这类催化剂存在热稳定性差，活性低的缺点·为了改善催     

铑催化合成气转化为乙醇反应中甲酰基中间体的化学捕获

本文采用化学捕获法对铑基催化剂上合成气转化反应中的甲酰基中间体进行了化学捕获,在CO+2D_2反应后,用CH_3I进行的化学捕获反应中生成了CH_3CHO、CH_3CDO两种形式的乙醛;补充的Ar吹扫实验显示DCO的甲基化反应对生成的CH_3CDO有重要贡献。因此,甲酰基的确是合成气反应中的C_1含氧中间体。根据这一结果,初步探讨了合成气反应中CH_x物种的生成途径。     

Ni系列催化剂上甲烷直接氧化制合成气

采用固定床流动反应装置，考察负载型Ｎｉ系列催化剂在甲烷直接氧化制合成气反应上的催化活性．空速为５．０×１０５ｈ－１，ＣＨ４／Ｏ２＝２条件下，不同Ｎｉ含量的催化剂中，１５％Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３活性较好．利用ＴＰＤ和ＸＲＤ技术将催化剂引发温度与催化剂组成进行关联，并在７００℃下考察空速对催化性能的影响．随着空速的增加，ＣＨ４的转化率增加，７．０×１０５ｈ－１时达到最大，与此同时，ＣＯ的选择性一直增加．实验结果说明在非平衡体系中，ＣＯ和Ｈ２是由ＣＨ４直接转化而来，ＣＯ２是ＣＯ深度氧化的产物，在此基础上对催化剂过程的机理作了初步的探讨．     

Cu-Fe基催化剂上合成气直接制取低碳烯烃的研究

我们采用浸渍法制备了γ-Al2O3负载的Cu-Fe基催化剂,并结合其反应性能和XRD、H2-TPR和XPS等表征结果研究了其催化合成气直接制低碳烯烃的反应行为.结果表明,合成气直接制低碳烯烃Cu-Fe基催化剂的活性组分Cu和Fe之间存在明显的协同效应,Cu-Fe基催化剂表现出优异的合成气直接制低碳烯烃反应性能;Cu基催化剂中引入少量Fe组分明显提高了活性组分Cu的分散度,促进了Cu活性组分的还原,进而有利于催化剂反应性能的改进.初步推断Cu-Fe基催化剂上合成气转化生成低碳烯烃的主要反应历程为CO加氢生成含氧化合物(醇醚等)后再脱水生成低碳烯烃.     

合成醇Cu—Co催化剂中第Ⅲ组分对其催化性能的影响

在一般金属催化剂上,由CO和H_2选择合成高级醇是合成气化学的重要研究方向。IFP在1982年提出的Cu-Co催化剂至今还是重要的体系,对合成C_2醇有较好的选择性,但这类催化剂存在热稳定性差、活性低的缺点,为改善催化剂的性质需添加热稳定性高的载体和助剂。有关Cu-Co催化剂体系的研究已有不少报道,但加入第Ⅲ组分对其性质的影     

催化合成气合成乙醇的铑基催化剂中助剂锰的作用本质研究

催化剂活性测试表明,助剂Mn显著提高了铑的催化活性.通过考察H_3/D_2同位素效应发现在Mn促进的及非促进的铑催化剂上进行的合成气反应中,乙醇生成反应均表现出显著的氘位素效应.结合CO化学吸附、XRD.CO吸附IR、XPS、EPR等物化表征手段对催化剂的表征结果,讨论了助剂Mn的作用本质.提出助剂Mn~(2+)通过与反应中间体甲酰基氧端的亲合作用.促进了CO加氢生成甲酰基的反应及其随后的氢解生成卡宾物种的反应,从而显著提高铑催化活性的观点.     

合成气制醇钼硫基催化剂上吸附物种的红外光谱表征

利用现场ＦＴＩＲ方法对合成气制混合醇钼硫基催化剂上吸附物种进行了表征。结果表明，在反应条件下，非负载或ＳｉＯ２负载的碱助钼硫基催化剂上主要的ＣＯ加氢中间物种是ＨＣ＝Ｏ、ＣＨ２、ＨＣＯＳ、Ｏ－ＣＨ３及Ｓ＝ＣＨ３，而ＨＣＯＯ＾－和ＣＯ＾２－３的红外指纹谱带却十分弱，难以辨识。推断了该催化体系的反应历程。     

Ce-Cu-Co/CNTs催化剂催化合成气制低碳醇及乙醇的研究

采用共浸渍法制备了不同Ce含量的Ce-Cu-Co/CNTs 催化剂, 考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能, 借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H₂-TPR)、N₂吸脱附实验(BET)、透射电镜(TEM)和CO程序升温脱附(CO-TPD)对这些催化剂进行了表征. 结果表明, 当Ce的质量分数为3%时, 低碳醇的时空收率和选择性达到最高, 分别为696.4 mg·g^-1·h^-1和59.7%, 其中乙醇占总醇的46.8%, 适量Ce的添加能提高Cu物种在催化剂上的分散度和催化剂的还原性能, 能显著地增加催化剂吸附CO的能力, 促进合成醇活性位的形成, 进而明显提高催化剂的活性和总醇的选择性. 研究表明, 将具有高活性和高碳链增长能力的CuCo基催化剂与碳纳米管的限域效应结合, 可实现缩窄产物分布、大幅度提高乙醇选择性的目的.     

Ce-Cu-Co/CNTs催化剂催化合成气制低碳醇及乙醇的研究

采用共浸渍法制备了不同Ce含量的Ce-Cu-Co/CNTs催化剂,考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能,借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)、N2吸脱附实验(BET)、透射电镜(TEM)和CO程序升温脱附(CO-TPD)对这些催化剂进行了表征.结果表明,当Ce的质量分数为3%时,低碳醇的时空收率和选择性达到最高,分别为696.4 mg?g-1?h-1和59.7%,其中乙醇占总醇的46.8%,适量Ce的添加能提高Cu物种在催化剂上的分散度和催化剂的还原性能,能显著地增加催化剂吸附CO的能力,促进合成醇活性位的形成,进而明显提高催化剂的活性和总醇的选择性.研究表明,将具有高活性和高碳链增长能力的CuCo基催化剂与碳纳米管的限域效应结合,可实现缩窄产物分布、大幅度提高乙醇选择性的目的.