硫化态Co—Mo—K／AC合成醇催化剂的EXAFS研究

采用XRD,EXAFS等手段考察了Co载量对催化剂结构的影响,并关联其合成醇活性,活性炭担载的硫化态Co-Mo-K样品中,Mo主要以MoS2物种形式存在于活性炭的表面上,而Co在低Co载量时主要形成 “Co-Mo-S”相,在高Co负载量会有部分类Co9S8的物相出现,经Co助剂修饰后的催化剂显示出良好的合成醇 化性能,CO助剂有利于合成C2醇,Co/Mo原子比为0．5时,表面“Co-Mo-S”相可能达到饱和,合成醇的收率也最高,Co物种是和MoS2物相以协同的方式起作用的。     

硫化态K—MoO3／γ—Al2O3催化剂表面物种的XPS研究

采用Ｘ光光电子能谱及曲线氦合手段对硫化态Ｋ－ＭｏＯ３／Ａｌ２Ｏ３合成醇催化剂进行了研究，分别考察负载量及硫化前不同条件预处理对催化剂表面的Ｓ、Ｍｏ组分的物种形式及各物种相对含量的影响，以及表面不同组分的相对组成。结果表明，根据其电子结合能变化，Ｓ组分可区分为ＳＯ＾２－４、ＳＯ３、Ｓ＾０、ＭｏＳ２、ＭｏＳ２－ｘ等六种存在形式不同的物种；Ｍｏ组分可分为Ｍｏ＾６＋、Ｍｏ＾５＋、ＭｏＳ＾２＋、ＭｏＳ２、Ｍ     

硫化钼系催化剂上低碳醇的分布规律

对低碳混合醇的合成机理,有些学者曾提出了一些假说,例如Graves的构想以及Smith和Anderson的模型等。这些假说有的已被实验所验证,成功地描述了催化剂上产物的分布情况,但对于硫化钼系催化剂,由于发展较晚,尚未见到系统的合成机理的研究报道。Schulz-Flory方程(简称S-F方程)是用来解释费托合成烃类产物的分布规律。我们考察了硫化钼系催化剂上醇类产物分布的特点,得出了醇类分布符合S-F分布规律,并推出了适合于醇分布的S-F方程。     

K-Ni-Mo基催化剂的水热还原法制备及用于合成气制低碳醇反应性能研究

采用水热还原法制备出具有金属Ni和K₂MoO₄紧密接触的合成低碳醇用非硫化态K-Ni-Mo基催化剂。通过XRD、N₂物理吸附-脱附、H₂-TPR、HR-TEM、SEM-EDS、XPS、H₂-TPD、CO-TPD和CO₂-TPD等手段对所合成催化剂进行了分析表征。研究结果显示,向Ni-Mo基催化剂中引入K可产生K₂MoO₄相,同时伴随NiMoO₄相含量的降低,显著提升了K-Ni-Mo基催化剂上CO非解离吸附活化能力,从而促进了CO转化和醇类产物的形成。此外,同时增加的催化剂表面碱性可提高催化剂上碱性羟基基团数量,进而有效降低烃类选择性,表现出优异的合成低碳醇性能。其中,K_0.4-Ni-Mo基催化剂具有最优的催化性能,在5 MPa、240℃、空速5000 h^-1的反应条件下,CO转化率达到19.6%,总醇选择性57.8%,其中,总醇中C_2+<...     

超细Mo-Co-K催化剂合成低碳醇性能的研究

采用类凝胶法和超临界干燥技术制得超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ催化剂。研究了还原态催化剂上ＣＯ加氢合成低碳醇的反应性能,考察了不同钼钴比、钾盐助剂呈和反应条件对合成低碳醇性能的影响,在３００℃、６．０ＭＰａ,１００００ｈ＾－１的反应条件下,超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ（Ｍｏ／Ｃｏ＝７：１,Ｋ含量为１％）催化剂上低碳醇的时空产率达到６２４．４ｇ／ｋｇ－ｃａｔ．ｈ,醇选择性与４８．５％,ＯＨ／Ｃ１ＯＨ＝１．０８。     

合成低碳醇超细Mo-Co-K催化剂的TPD研究

近年来 ,Ｍｏ基催化剂由于其独特的耐硫性而在各种合成低碳醇催化剂体系中倍受青睐。许多研究表明 ,以Ｃｏ作为Ｍｏ基催化剂的第二组分可明显改善其催化合成低碳醇的反应性能[1～ 4] 。一般认为 ,Ｋ是这类催化剂通用的促进剂[1,3 ,5,6] 。我们曾经报道[7] ,还原态超细Ｍｏ Ｃｏ Ｋ催化剂具有优良的合成低碳醇性能。同时 ,催化剂的Ｃｏ Ｍｏ比对其合成低碳醇性能具有显著的影响。为了解这种影响的原因 ,本文运用ＴＰＤ技术对此类催化剂进行了研究。催化剂经还原后 ,在催化剂表面即形成了不同的吸附中心[8] 。了解这些不同的吸附中心 ,对于研…     

合成低碳醇超细Mo-Co-K催化剂的制备及其表征

采用类凝胶法和超临界流体干燥技术制备超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ催化剂。通过ＢＥＴ,ＴＥＭ,ＸＲＤ和ＴＰＲ等表征手段比较分析了不同制备参数尤其是Ｃｏ／Ｍｏ比对超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ催化剂性能的影响。结果表明,制得的催化剂为大比表面积、小粒径、大孔超细粒子。     

Cu-Fe基双孔载体催化剂结构和低碳醇合成反应性能

采用超声浸渍法制备了Cu、Fe 双活性组元改性的双孔载体(M)催化剂, 采用N₂物理吸附、H₂程序升温 还原/脱附(H₂-TPR/TPD)、X射线衍射(XRD)等表征手段考察了催化剂中Cu-Fe的相互作用, 并在固定床反应器 中评价了Cu/Fe摩尔比的改变对低碳醇合成反应性能的影响. 结果表明: 小孔硅溶胶浸渍在大孔硅凝胶中可形 成具有不同纳米孔径结构的双孔载体, 增加小孔硅溶胶的含量可促使双孔载体中小孔纳米结构尺寸变小. Fe/ Cu摩尔比的增加有利于铜物种在载体表面的分散, 促进了表层CuO和Fe₂O₃的还原, 加强了双孔载体内孔道 与铜铁氧化物之间的相互作用, 促使了单质铜的分散和铁碳化物的生成. CO加氢反应活性和低碳醇时空收率 随着Fe/Cu 摩尔比的逐渐增加呈现增加的变化趋势. 当Fe/Cu 摩尔比增加到30/20 时, Cu-Fe 基双孔载体催化 剂的CO转化率增加到46%, 低碳醇的时空收率增加到0.21 g·mL^-1·h^-1, C₂₊OH/CH₃OH质量比达到1.96.     

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。     

不同助剂的硫化MoO3／ZrO2催化剂上CO加氢合成低碳混合醇的反应性能

研究了碱金属离子（Li^ 、Na^ 、K^ 、Cs^ ）和碱土金属离子（Ca^2 、Sr^2 、Ba^2 ）为助剂的硫化MoO3/ZrO2催化剂上CO加氢合成低碳混合醇的反应性。碱金属离子（Li^ ,K^ )、特别是钾离子为助剂的催化剂比之碱土金属离子助剂具有 更好的合成低碳醇的活性和选择性。从一系列的实验和分析发现，硫化K－MoO3/ZrO2的合 成低碳醇的活性和选择性强烈依赖于钾助剂的含量和反应条件。合理 选择 最佳K／Mo比（－0.5原子比）、反应压力、温度和空速可以获得较好的合成醇活性和选择性。     

溶胶-凝胶法制备还原态K-Co-Mo催化剂的合成醇性能

应用溶胶-凝胶法制备了还原态K-Co-Mo催化剂, 比较了不同的组分和不同的反应条件对合成醇性能的影响。实验结果表明，适量钾和钴助剂的添加能显著提高催化剂合成醇的性能，尤其是提高了C2+醇的选择性。此外，反应温度、压力以及空速对合成醇影响明显，升高温度可以提高催化反应中低碳醇的收率，但选择性下降；增加压力和空速可以提高低碳醇的收率和选择性，对合成低碳醇有利。在230 ℃，6.0 MPa，14 400 h－1条件下，催化剂合成低碳醇的收率为375.4 g/kg·h，选择性为70.2%，C1OH/C2+OH为0.48。     

还原态Mo-Ni-K/C催化剂上CO加氢合成低碳混合醇

ＣＯ加氢合成低碳混合醇已成为Ｃ１化学的一个重要分支．目前用于这一过程的催化剂大都是改性的甲醇合成、ＦＴ合成或二者组合的催化剂．自从８０年代中期美国Ｄｏｗ化学品公司和联合碳化物公司首先发现ＭｏＳ２基催化剂具有优良的催化合成醇反应性能和良好的抗硫中毒能...     

中孔分子筛的合成及作为FT合成催化剂载体的应用

分别用季铵盐和中性一级胺为模板剂，在水热条件下和常温常压下合成了纯Ｓｉ和含Ａｌ的中孔分子筛；用ＢＥＴ，ＸＲＤ，ＳＥＭ等手段表征了它们的孔道和骨架结构，对中孔分子筛的生成机理进行了探讨。研究发现，不同的介质，不同的模板剂以及不同的硅、铝源都可以影响产物的最终结构和稳定性。在碱性介质中用季胺盐作模板剂，用无机硅源的条件下，水热过程是形成中孔分子筛稳定晶格的必要条件。室温条件下合成中孔分子筛，体系的静电作用增强有利于产物结构的稳定。另外，本文以各种中孔分子筛作为催化剂载体担载ＺｒＯ２对ＣＯ加氢反应进行了初步研究，就产物的分布情况和ＺｒＯ２／ＺＳＭ５，ＺｒＯ２／β沸石，ＺｒＯ２／ＨＹ上作了对比。结果表明用中孔分子筛作载体的催化剂和小孔分子筛系列相比对Ｃ＝２～Ｃ＝４有较高的选择性。     

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     

RESEARCH AND DEVELOPMENT OF FUEL ALCOHOL SYNTHESIS FROM SYNGAS

The research and development of catalyst preparation and catalytic technology for fuel alcohol synthesis from syngas have been conducted. The laboratory research work includes the investigation on the effects of preparation method, the composition and K2O content on the catalyst performance. The influences of reaction temperature, pressure, GHSV and feed composition on higher alcohols synthesis have also been investigated. On the basis of laboratory results, the catalysts have been further tesied in micro-pilot reactor under the industrial condition to investigate the effects of commercial preparation of catalyst, the reactor scaling up and (he use of industrial coal based syngas on the fuel alcohol ( mixture of methanol and higher alcohols ) synthesis. The catalyst stability has been tested by a 1000 h continuous operation. These provide the fundamental for further commercial plant design.     

助剂对Ru/C催化剂的表面性质及氨合成催化性能的影响

以碱金属、碱土金属硝酸盐作为助剂前体，活性炭为载体制备了系列负载型钌催化剂，采用物理吸附、化学吸附和XRD等表征手段，考察了助剂对Ru/C催化剂的比表面、孔分布和钌分散度的影响，并在430 ℃、10.0 MPa和10 000 h－1条件下进行氨合成活性评价。结果表明，单助剂Ru/C催化剂，碱金属助剂的促进作用与其相应氢氧化物碱性变化规律一致，碱土金属助剂的促进作用与其相应氧化物碱性变化规律一致。在同类化合物中，铯和钡均是最有效的助剂，钡比铯具有更强的促进作用。以硝酸钡和硝酸铯制备双助剂Ru/C催化剂，先钡后铯分步浸渍制备钌催化剂的活性不仅明显高于钡、铯共浸渍钌催化剂，而且也高于先铯后钡分步浸渍钌催化剂。     

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Ｃ＿１～Ｃ＿６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的烧法制备了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时共沉淀法催化剂的活性与选择性最高，醇时空产率０．１５～０．２０ｍｌＲＯＨ／ｍｌｃａｔ．／ｈ，醇选择性＞５０％。控制适当的反应条件，可以得到所需的产品组成。