在Cu—Fe—Na／分子筛复合催化剂上CO2加氢的研究

研究了２５０℃、２．０ＭＰａ压力下在Ｃｕ－Ｆｅ－Ｎａ／分子筛复合催化剂上进行的ＣＯ２催化加氢反应，考察了Ｃｕ－Ｆｅ－Ｎａ上的碱金属Ｎａ含量以及分子筛的硅铝比对ＣＯ２转化率、产物选择性的影响。     

高T~cYBa~2Cu~3O~7-xF~y超导体表面和体相的化学态的XPS研究

以NH~4F作为F^-源,制备了一系列不同含F量的高T~cYBa~2Cu~3O~7-xF~y超导体,在名义F含量小于1.5mol范围内,基T~c值均比与之对照的不含F样品高2～6K.用XPS研究了这类含F材料表面和体相的化学态及其变化,根据同种化合物中不同元素间的结合能差和其它辅助实验结果,标识了每个元素不同化学态的光电子峰,并对各个峰的可能来源及其对应原子在结构中的位置和作用进行了讨论.结果揭示,表现和体相的体学态存在着较大差异.     

CO2辅助老化制备的Cu/ZnO/Al2O3催化剂上CO2加氢制甲醇

对传统共沉淀法进行改进,在老化阶段通入CO2促进母液中前驱体物相的转变,制备了Cu/ZnO/Al2O3催化剂.N2吸附、X 射线衍射、场发射扫描电子显微镜、程序升温还原、程序升温分解结果表明,改进共沉淀法制备的催化剂前驱体中碱式硝酸铜更易转变为碱式碳酸铜,从而提高了前驱体的稳定性,并使得焙烧后的催化剂具有较大的比表面积...     

锰基催化剂上CO2加氢反应性能的研究

研究了Ｍｎ基催化上ＣＯ２的加氢反应性能，结果表明：ＣＯ２活化吸附量的增加有利于ＣＯ２转化率的提高。Ｍｎ具有较好的ＣＯ２加氢生成ＣＯ的催化活性，ＣｕＯ，Ｆｅ２Ｏ３的ＺｎＯ的加入使催化剂活性得到进一步的提高；ＮｉＯ的加入增加了催化剂的Ｈ２活化吸附量，从而使催化剂对ＣＨ４的选择性得到提高，同时使ＣＯ２的转化率与Ｎｉ／γ－Ａｌ２Ｏ３相比略有下降。     

CO2加氢制低碳醇CuFe基催化剂中的Mn助剂效应

采用共沉淀法制备了一系列Mn掺杂的CuFeZnK催化剂, 研究了Mn助剂对催化剂的结构及催化CO₂加氢制低碳醇合成性能的影响. 结果表明, 引入适量的Mn(质量分数2.1%)能有效提高低碳醇的选择性和时空收 率(STY), 在320 ℃和5 MPa的条件下, CO₂的转化率为29.4%, 低碳醇选择性(CO-free)达到23.2%, 时空收率达到41.1 mg·{\mathrm{g}}_{\mathrm{c}\mathrm{a}\mathrm{t}}^{-\mathrm{1}}·h^?1, 且低碳醇在总醇中的比例达到96.9%. 利用X射线衍射(XRD)、 N₂吸附-脱附实验、 X射线光电子能谱(XPS)、 透射电子显微镜(TEM)和氢气程序升温还原(H₂-TPR)等手段对制得催化剂进行表征, 结果表明, 适量Mn可以起到结构助剂的作用, 减小Cu颗粒尺寸的同时促进Fe₅C₂相的形成, 从而构建丰富的Cu-Fe₅C₂活性界面, 用于低碳醇合成. 而过量的Mn反而会堵塞催化剂的孔道, 覆盖活性位点, 降低了催化性能.     

超细Cu-ZnO-ZrO2催化剂的制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能

 采用溶胶－凝胶法、共沉淀法和共沸蒸馏法制备了一系列不同粒度范围的超细Cu－ZnO－ZrO2催化剂,并应用BET,XRD,TEM和TPR等物理化学方法对催化剂的结构和物化性质进行了表征,同时考察了催化剂上CO2加氢合成甲醇的反应性能．结果表明,超细Cu－ZnO－ZrO2催化剂具有粒度小、颗粒分布均匀和稳定性好的特点,并发现超细Cu－ZnO－ZrO2催化剂比大颗粒的工业Cu－ZnO－Al2O3催化剂具有更高的催化活性,而且随着催化剂粒度的减小,甲醇合成活性进一步增大．研究还发现,ZrO2具有稳定反应活性中心的作用．     

清洁及氧修饰Cu（100）表面上CO2加氢制甲醇反应的能量学

分别以清洁及氧悠Ｃｕ（１００）表面作为金属态铜和部分氧化态铜的表面模拟，用键级守恒－Ｍｏｒｅｓ势法研究了两种表面上ＣＯ２加氢制甲醇反应的能量学，计算结果表明，在两种表面上，ＣＯ２加氢制甲醇反应的优势反应途径均为“ＣＯ２，ｓ→ＨＣＯＯｓ→Ｈ２ＣＯｓ→ＣＨ３Ｏｓ→ＣＨ３ＯＨｓ”与清洁铜表面上的相应基元步骤相比，在Ｃｕ（１００）－ｐ（２×２）Ｏ表面上甲醇合成反应各基元步骤具有更低的活化能；ＨＣＯＯｓ是含     

纳米铁基催化剂在CO2加氢制烃中的性能

使用尿素沉淀凝胶、机械混合和等体积浸渍相结合的方法, 制备了一系列的纳米尺寸FeK-M/γ-Al₂O₃(M=Cd, Cu)催化剂, 采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2物理吸附、X射线衍射(XRD)光谱和H₂程序升温还原(H₂-TPR)仪对催化剂进行表征, 并在小型固定床反应器上考察其对CO₂加氢反应的催化性能. 结果表明:3 MPa, 400 °C, 3600 h^-1, H₂/CO₂摩尔比为3 的条件下, 15%(w, 下同)Fe10%K/γ-Al₂O₃催化剂可稳定运行100h 以上, CO₂转化率为51.3%, C₂₊烃类的选择性达62.6%. Fe 含量降至2.5%时, C₂₊烃类的选择性仍能达到60.0%. 随着K含量由0%增加至10%, 低碳烯烃选择性增加, 烯烷比增加至3.6. Cd和Cu助剂可促进Fe 物种的还原, 改善目的产物的分布, 其中Cu的加入使低碳产物烯烷比增至5.4, Cd的加入使C₅₊产物选择性增加了12%.     

CuO—ZnO—Al2O3催化剂上二氧化碳加H2合成甲醇反应的研究

本文详细地研究了二氧化碳、氢气在CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂上、2MPa压强下合成甲醇的反应,考察了催化剂在不同操作条件下的催化活性。运用XRD,SEM、BET、ESR、XPS、FT-IR等手段对催化剂的结构、组成、热稳定性及其表面性质进行了研究。实验证明,在Al_2O_3的含量为2—7%时,能得到较好的催化活性和选择性,提高催化剂的预还原温度,有助于提高催化剂的活性。并且发现在甲醇的合成过程中,催化剂的活性组份主要是以Cu°的形式存在。在催化剂表面形成的中间物种主要是铜的甲酸盐。本文还对合成甲醇的反应机理进行了初步探讨。     

TiO2负载的高分散Cd团簇催化剂高效催化CO2加氢制甲醇

近年来,利用可再生能源分解水制氢进而开展二氧化碳资源化利用的研究引起了学术界和工业界的极大兴趣.科学层面上它暗合了自然光合作用的理念;应用层面上它把二氧化碳变废为宝,既可以得到人类必需的含碳化学品,又可以实现碳中和.甲醇被认为是二氧化碳资源化的最佳选择,可在动力、交通、化工等领域替代煤炭等传统化石能源,也是良好的载氢分...     

CO_2加氢制甲醇用高活性和高选择性催化剂的研制

研制了一种CO2加氢制甲醇用高活性和高选择性催化剂Cu-ZnO-Al2O3(简记为RK-11),测定了其催化性能.结果表明,当原料气组成(体积分数)为68.5%H2、2.0%CO、20.5%CO2、9.0%N2,温度为240℃,气体时空速度GHSV=6 000h-1,压力为8.0MPa时,CO2转化率达35.2%,CO转化率达39.8%,甲醇的时空产率达686.1g/(L·h),而甲醇在产物中的选择性达99.3%.     

Cu/Zn/TiO2负载型催化剂上CO2加氢合成甲醇

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备Cu/Zn/TiO2负载型催化剂,研究了不同Cu、Zn负载量对催化剂性能的影响,采用BET、XRD、TPR对催化剂进行了表征.考察了反应温度、压力和催化剂组成对CO2加H2催化合成甲醇的影响.     

镍掺杂对Fe催化剂上CO_2加氢制烃影响的理论计算研究

为研究镍掺杂对铁基催化剂上二氧化碳加氢生成C_1和C_2烃类产物的影响,应用密度泛函理论进行了相关计算.在Fe(110)和Ni-Fe(110)表面上, CH~*物种是最有利的生成CH_4和C_2H_4的C_1物种(CH_x~*),其最可能的生成路径为CO_2→HCOO~*→HCO~*→CH~*.尽管CO_2直接解离为CO~*在动力学上相较于加氢生成HCOO~*和COOH~*是较为有利的,但CO~*进一步加氢生成HCO~*在能量上是不利的,其倾向于逆向解离回到CO~*. CH~*物种可以通过三步加氢反应生成CH_4或者经C—C耦合及两步加氢生成C_2H_4.在Fe(110)表面上,对甲烷和乙烯产物选择性起决定作用的基元反应能垒之间差异仅为0.10 eV,因此两者选择性相近.在将Ni原子引入Fe(110)表面后,生成甲烷与乙烯的选择性差异变大,导致乙烯的选择性提高.计算结果表明,添加少量金属Ni能够促进CO_2转化为CH~*,及两个CH~*物种发生C—C耦合和进一步加氢转化为乙烯.     

担载型铁金属簇催化剂催化CO2加氢制低碳烯烃的研究

担载型铁金属簇催化剂催化ＣＯ_２加氢制低碳烯烃的研究黄友梅，翁善至，孟宪波，张传安（中国科学院兰州化学物理研究所，兰州７３００００）关键词低碳烯烃，ＣＯ_２加氢，担载型铁金属簇催化剂近年来，储量极丰富而又极便宜的二氧化碳重新引起世界各国科学家的兴趣，我...     

Al2O3负载镍基催化剂上CO2氢甲烷化研究

通过对Ni/Al2O3及添加CeO2的Ni/Al2O3催化剂上CO2氢甲烷化反应的研究发现，在反应过程中，该体系的催化剂上并不产生CO，添ＣeO2后能显著提高甲烷产率，原位漫反射红外光谱研究发现，甲烷可通过表面ＣＯ２^-物种加氢或表面甲酸盐加氢两种途径产生，且第二种途径更有效，添加 CeO2可通过在较低温度时形成较多的表面甲酸盐来提高ＣＯ２的甲烷化活性。     

Fe—Zn—M／HZSM—5复合催化剂上CO2加氢性能的研究

研究了380℃、5.0MPa条件下,在Fe-Zn-M/HZSM-5(M=Cr、Al）复合催化剂上进行的CO2催化加氢的反应,考察了Fe-Zn-M中Fe含量、分子筛的硅铝比及Fe-Zn-M/HZSM-5的比率对CO2转化率和产物选择性的影响。结果表明,随着Fe含量的增加,复合催化剂的活性增强、目的产物选择性降低;Fe-Zn-M与HZSM－5间有适宜的配比;分子筛的硅铝比影响到复合催化剂的活性和选择性,随着分子筛硅铝比的降低,复合催化剂的活性增强,目的产物选择性提高。     

一氧化碳在高温超导体型的Ba2-xSrxYCu3O7-a上的催化氧化

用粉末XRD法、EXAFS法,激光喇曼散射法、热重法和高真空质谱TPD法研究了超导体型氧化还原催化剂Ba_(2-x)Sr_xYCu_3O_(7-α)(x=0,0.25, 0.50, 0.75, 1.00)的物理化学性质, 并用常压连续流动法测定了它们的CO催化氧化活性, 得到了催化剂氧化反应活性大小与催化剂的可失氧量(即晶胞中O_I 位置上的氧量)之间存在着线性关系的结论.     

助剂SiO2对CO2加氢制二甲醚催化剂Cu-ZnO/HZSM-5性能的影响

 考察了助剂SiO2对CO2加氢合成二甲醚催化剂Cu-ZnO/HZSM-5性能的影响,并用X射线衍射、程序升温还原和X射线光电子能谱等手段对催化剂进行了表征. 结果表明,加入少量的SiO2即可显著提高CO2的转化率、二甲醚的选择性以及二甲醚和甲醇的总选择性,并降低副产物CO的选择性,同时改善催化剂的稳定性; 但SiO2加入量大时,催化活性反而降低. SiO2的存在可使焙烧后催化剂的晶型结构发生改变,促进CuO和ZnO的分散,并提高CuO的还原温度. SiO2的加入抑制了反应过程中催化剂上Cu0和ZnO晶粒的长大,对活性物种Cu0有稳定作用,从而有利于提高催化剂的活性和稳定性.     

Cu/Zn/Al/Mn催化剂上CO/CO2加氢合成甲醇特性研究

利用共沉淀法制备了四组分的Cu-Zn-Al-Mn和Cu-Zn-Al-Ce催化剂以及三组分的Cu-Zn-Al催化剂。利用组成H2/CO/CO2/N2=66/27/3/4(体积比)的富CO原料气对催化剂进行了活性评价，并研究了温度、压力和空速等反应条件对催化剂活性的影响。结果发现添加适量的锰助剂能显著提高催化剂的活性和热稳定性。利用SEM和XRD方法进行了催化剂的结构和形貌表征，同样表明锰助剂可以起到阻止CuO晶粒长大和促进CuO分散作用。利用富CO2的生物质原料气体积比为H2/CO/CO2/N2=50/25/20/5对Cu-Zn-Al-Mn催化剂进行的评价表明：Cu-Zn-Al-Mn催化剂上CO/CO2加氢合成甲醇的甲醇产率和选择性均有下降，在试验范围内，甲醇产率下降11％～25％，选择性为93％～95％。