完全液相法制备CuZnAl催化剂中Si含量对二甲醚直接合成性能的影响

在完全液相法制备工艺中,考察不同Si含量对浆状CuZnAl催化剂上合成气直接制备二甲醚性能的影响。其中,SA0.5催化剂(Si/Al=0.5)显示了最优异的催化性能,CO转化率为63.31%,二甲醚选择性为72.96%,在反应480 h过程中催化剂催化性能稳定。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附表征发现,Si的引入促进了催化剂Cu物种颗粒的分散及比表面积的增大,提高了CO转化率。此外,氢气程序升温还原(H₂-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)表征揭示了Cu物种与催化剂其他组分(Si物种)之间存在电子相互作用,抑制了Cu物种还原,催化剂表面富集更多Cu⁺物种,有利于甲醇合成,同时有效地抑制了水煤气副反应产物CO₂的生成。再者,SA0.5催化剂表面富集了大量的Al物种(AlOOH),有利于甲醇脱水,促进二甲醚的生成。总之,浆状CuZnAlSi体系中Cu⁺和AlOOH协同催化作用,提高了催化剂活性及二甲醚选择性。     

载体ZrO2的d带电子对Ni13催化CH4脱氢过程的影响（英文）

C-H键活化是甲烷转化的关键,分散于ZrO₂（111）表面的活性Ni₁₃微粒能实现这一过程。密度泛函理论结果表明,相比Ni₁₃催化过程,Ni₁₃-ZrO₂（111）更能活化CH₄逐步脱氢并稳定其解离物种;且在载体ZrO₂存在下,C-H键长增加,C-H断键活化能降低,放热量增多,达过渡态时,解离H与残留CH_x间距减小,因此,负载催化剂Ni₁₃-ZrO₂（111）具有更好的催化性。究其原因,对于Ni-C-H,ZrO₂丰富的d带电子使得Ni 3d电子密度增强,C 2p与Ni 3d轨道重叠增多,Ni-C键增强,C-H键减弱,基于此,CH_x吸附增强,C-H键活性亦增强。因此,载体ZrO₂的d带为Ni₁₃活化CH₄促进C-H键解离提供着电子。