Cu—ZnO—AI2O3甲醇合成催化剂活性组分的高温动态变化

采用XRD和XPS方法考察了Cu-ZnO-AI2O3甲醇合成催化剂在高温焙烧、还原和反应过程中活性组分的动态变化。结果表明,高温焙烧可造成活性组分晶粒的生长,ZnO晶粒比CuO晶粒更易于生长和在表面富集,从而引起Cu/Zn比下降。在还原和反应过程中,一方面H与Cu相互作用引起的Cu粒子表面自由能的降低远大于H对ZnO的影响,使得Cu粒子的生长在热力学上更有利;另一方面,由于Cu的熔点较低,造成Cu粒子的表面迁移活性能降低,表面扩散系数较高,受表面扩散所支配的粒子移动引起的晶粒生长较快,而ZnO由于熔点较高,在氢气气氛中粒子生长较慢。与焙烧后的催化剂相比,还原及反应活性的催化剂表面Cu/Zn比明显增大。     

制备方法对超细Cu／ZnO／Al2O3催化剂上CO2＋H2合成甲醇的影响

制备方法对超细Ｃｕ／ＺｎＯ／Ａｌ_２Ｏ_３催化剂上ＣＯ_２＋Ｈ_２合成甲醇的影响张玉龙，王欢，邓景发（复旦大学化学系，上海，２００４３３）关键词超细粒子，合成甲醇，Ｃｕ／ＺｎＯ／Ａｌ_２Ｏ_３催化剂，ＣＯ_２＋Ｈ_２ＣＯ２＋Ｈ２合成甲醇是目前的热门课题［１～...     

雾化高温分解法铜基甲醇合成催化剂的活性位

本文测定了雾化高温分解（ＡＨＴＤ）法制备的一系列Ｃｕ／ＺｎＯ催化剂的铜表面积，并将其与催化活性进行了关联。结果表明在含有ＣＯ２的原料气中，催化剂活性位可能是由Ｃｕ＾０组成。ＡＨＴＤ法Ｃｕ／ＺｎＯ催化剂的ＣＯ－ＴＰＤ显示出两个明显的脱附峰，低温脱附的ＣＯ可能是吸附在Ｃｕ＾＋上的。Ｃｕ＾＋在无ＣＯ２的原料气中起了催化作用。Ｘ射线诱导Ａｕｇｅｒ谱测定结果表明，还原活化后和反应２小时后催化剂表面除大量的Ｃ     

镁改性HZSM-5对Cu-ZnO-Al2O3／HZSM5-催化合成气直接N-甲醚反应的影响

采用浸渍法制备了一系列MgO改性的HZSM-5分子筛，并以MgO/HZSM-5为甲醇脱水催化剂与Cu—ZnO-Al2O3甲醇合成催化剂组成双功能催化剂，在连续流动加压固定床反应器上考察了其对合成气直接制二甲醚反应的催化性能．结果表明，以适量MgO改性的HZSM-5分子筛组成的双功能催化剂上，二甲醚选择性可高达64.8％，CO2和烃类副产物的选择性分别为30．2％和0．4％；由未改性的HZSM-5分子筛组成的双功能催化剂上，二甲醚选择性仅为49．1％，CO2和烃类副产物的选择性则分别高达37．1％和9．3％．当MgO含量过高时，则CO转化率和二甲醚选择性均降低．根据实验结果，提出了甲醇在MgO／HZSM-5上脱水的反应机理．     

甲醇合成催化剂Cu—Mn／Al2O3中锰的助催化作用

甲醇合成催化剂Ｃｕ－Ｍｎ／Ａｌ２Ｏ３中锰的助催化作用李基涛张伟德高利珍（厦门大学化学系物理化学研究所厦门３６１００５）林建毅陈华毅Ｋ．Ｌ．Ｔａｎ（国立新加坡大学物理系０５１１）关键词甲醇合成Ｍｎ的助催化作用活性表面态铜催化剂分类号Ｏ６４３．３２甲醇是...     

Adaptation o Cu／ZnO／Al2O3 to Temperature Change in Methanol Synthesis from CO2 Hydrogenation

The induction behavior in CO2 hydrogenation was studied by varying the reaction temperature to investigate the adaptation of the Cu/ZnO/Al2O3 catalyst to the temperature change,The results indicated that a used catalyst had a tendency to keep the last running state in new reaction conditions for MeOH formation,and that this tendency was related to the difference in Cu/Cu^n ration caused by CO2 and CO produced at different reaction temperatures,However,the reverse water-gas shift reaction (BWGS) induced at four temperatures was completely different from that of methanol synthesis,It implied that the two so-called competitive reactions in CO2 H2,RWGS and methanol synthesis,have different, active centers.     

残存钠对铜基甲醇合成催化剂活性与稳定性的影响

通过控制去离子水洗涤次数,制备了一系列不同钠含量的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2甲醇合成催化剂,研究了钠含量对催化剂活性和稳定性的影响.结果表明,催化剂的活性和稳定性随着残存钠含量的降低而迅速增加.通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征发现,残存的钠会加速催化剂的烧结,使晶粒长大,降低催化剂的比表面积.为了得到高活性和高稳定性的铜基甲醇催化剂,必须将催化剂中的钠含量控制在0.5mg/g以下。     

CO2／H2和（CO／CO2）＋H2低压合成甲醇催化过程的本质

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。     

CuO—ZnO—La2O3—AI2O3催化剂上的甲醇水蒸汽重整

研究了La助剂对甲醇不蒸汽重整制氢CuO-ZnO-AI2O3催化剂性能的影响。结果表明,加入La助剂后,催化剂的低温活性和稳定性都得到明显提高;稳定性实验表明,在合适的反应条件下,CuO-ZnO-La2O3-AI2O3催化剂经600h实验,其甲醇转化率稳定在87．5％以上,CO含量低于0．35％,显示出良好的工业应用前景。XPS研究表明,加入La助剂后,铜组分在催化剂表面得到了更好的分散,且反应过程中在该催化剂表面Zn的富集量远高于在CuO-ZnO-AI2O3催化剂表面上。     

用于CO2或CO加氢合成甲醇过程的高活性Cu/ZnO/Al2O3纳米纤维催化剂

 采用特殊的共沉淀法制备了一种在CO2加氢和CO加氢过程中都具有很高活性的Cu/ZnO/Al2O3纳米纤维催化剂. 与商业催化剂相比,该催化剂的CO2和CO转化率、甲醇选择性和甲醇时空产率高很多. 该合成方法不需要有机试剂和复杂的过程,因此生产成本低,容易实现.     

沉淀方法对铜基甲醇合成催化剂前驱体及其性能的影响

 分别采用共沉淀法 (CP)、两步沉淀法 (TP) 和分步沉淀法 (FP) 制备了 Cu/ZnO/Al₂O₃ 甲醇合成催化剂. 结果发现, FP 催化剂上甲醇收率比 CP 催化剂上高 46.3%, 比 TP 催化剂上高 9.3%. 采用 X 射线衍射、微分热重分析、红外光谱、N₂ 吸附-脱附、程序升温还原及 N₂O 滴定等方法表征了催化剂. 结果表明, FP 催化剂前驱体中 (Cu,Zn)₂CO₃(OH)₂ 和 (Zn,Cu)₅(CO₃)₂(OH)₆ 两种高活性物相较多, 而 (Cu,Zn)₆Al₂(OH)₁₆CO₃•4H₂O 物相较少, 焙烧后形成了较多的 CuO-ZnO 固溶体, 同时形成了较多的碳酸盐, 因而催化活性更高.     

镁改性HZSM-5对Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化合成气直接制二甲醚反应的影响

 采用浸渍法制备了一系列MgO改性的HZSM-5分子筛,并以MgO/HZSM-5为甲醇脱水催化剂与Cu-ZnO-Al2O3甲醇合成催化剂组成双功能催化剂,在连续流动加压固定床反应器上考察了其对合成气直接制二甲醚反应的催化性能. 结果表明,以适量MgO改性的HZSM-5分子筛组成的双功能催化剂上,二甲醚选择性可高达64.8%,CO2和烃类副产物的选择性分别为30.2%和0.4%; 由未改性的HZSM-5分子筛组成的双功能催化剂上,二甲醚选择性仅为49.1%,CO2和烃类副产物的选择性则分别高达37.1%和9.3%. 当MgO含量过高时,则CO转化率和二甲醚选择性均降低. 根据实验结果,提出了甲醇在MgO/HZSM-5上脱水的反应机理.     

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...     

低温高活性氨合成铁锰催化剂

催化剂;催化活性;低温高活性氨合成铁锰催化剂     

Pd/ZnO催化剂的还原及其催化甲醇水蒸气重整制氢

考察了共沉淀法制备的15.9%Pd/ZnO催化剂的还原对甲醇水蒸气重整制氢反应的影响.结果显示,当催化剂的还原温度为523~573K时,523K下反应的甲醇转化率达到了41.6%,CO2选择性为94.6%,出口CO浓度为1.26%.X射线衍射结果显示,当催化剂的还原温度为523K时PdZn合金开始形成.还原温度为523~573K范围内催化剂活性的提高归因于5~14nmPdZn合金粒子的存在.用程序升温还原及X射线衍射表征手段探究了还原过程中Pd与ZnO之间的相互作用.结果表明,Pd/ZnO可能经历了PdO/ZnO→Pd/ZnO→PdZnO1-x/ZnO→PdZn合金/ZnO的还原过程,而部分PdZn合金在反应过程中可重新被氧化成PdZnO1-x.对反应的活性物种进行了初步探讨.     

用于吲哚直接合成的高性能Cu/SiO2-MgO催化剂

 通过分步浸渍法制备的Cu/SiO2-MgO催化剂对苯胺和乙二醇直接合成吲哚表现出优异的催化性能. 在Cu负载量为0.68 mmol/g和MgO含量为Cu负载量的0.25%时,乙二醇转化率和吲哚选择率分别达到100%和94%,而且催化剂的催化性能比较稳定. XRD结果表明,催化剂活性和选择性较高时,铜晶体的结晶度较高.     

甲醇自热重整制氢用Cu-ZnO/Al2O3催化剂的研究

 研究了负载于堇青石蜂窝陶瓷载体上的Cu-ZnO/Al2O3催化剂对甲醇自热重整制氢反应的催化性能,考察了铜负载量和反应条件对催化剂活性和反应速率的影响,采用XRD和H2-TPR技术对催化剂的分散状态和还原进行了表征. 结果表明,铜负载量较低时铜处于较均匀的分散状态,容易被还原,γ-Al2O3的引入促进了铜的还原. 还原后的低铜负载量的样品上,在空速为4000～12000 h-1和氧/醇摩尔比为0.3的条件下,甲醇的转化率接近100%,H2的生成率和CO2的选择性较高. 证实了还原的铜为反应的活性位.     

铜基甲醇催化剂的高温烧结

对Cu/Zn/Al/Zr甲醇合成催化剂进行高温烧结后采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等手段对烧结催化剂进行了表征,并对它们的活性和机理模型进行了评价和研究.结果表明,在较高烧结温度下Cu/Zn/Al/Zr甲醇催化剂中的Cu和ZnO晶粒增大,并使催化剂的形貌从串珠状转变为颗粒聚集体;烧结温度越高,晶粒越易增大,因而催化剂活性越低.可采用方程k1/k10=A×t–B描述催化剂失活过程.结果表明,随着烧结温度由400升至500oC,其幂指数B由0.076增至0.171,而失活级数由14降至7.在较低烧结温度下,催化剂微晶在其表面的迁移和聚集是烧结失活的主要因素.随着烧结温度升高,原子通过气相形式迁移的贡献有所增加.