CuO-ZnO-ZrO 2 /HZSM-5的固相反应法制备及其催化CO 2 加氢合成二甲醚
发布时间：2020-12-17 14:29
近年来,二氧化碳的排放量增多导致温室效应日益显著,CO2的回收利用也是各国政府和科学研究人员关注的焦点。二甲醚是一种理想的清洁燃料和重要的化工原料,因此二氧化碳催化加氢直接合成二甲醚具有重要的意义。固相反应法是近年来发展的一种新型的方法,不使用溶剂,具有工艺过程简单、环保节能等优点,已成为制备新型固体材料的重要方法。本文利用固相反应一步法制备了CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,研究了CuO-ZnO-ZrO2与HZSM-5的质量比,不同的焙烧温度,不同络合剂的添加对其在CO2加氢合成二甲醚中的影响,最后与其它的制备方法进行比较,取得的主要结果如下：一、CuO-ZnO-ZrO2与HZSM-5的质量比对CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5催化剂的影响CuO-ZnO-ZrO2催化剂是甲醇合成组分,HZSM-5是甲醇脱水组分,在1：l到12：1的范围内,随着二者配比的增加,CO2转化率和二甲醚的选择性均...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＮｚＯ化学反应法测定金属铜表面积的曲线??＊
图２．２催化剂性能评价装畳图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｆｏｒ?Ｃ〇２?ｈｙｄｒｏ呂ｅｎａｔｉｏｎ?ｔｏ?ＤＭＥ??气相色谱仪的气路如图２．３所示。??Ｉｑ??３３????巧??！＾点义?Ｆ巧?出口?化??（上）?＿Ｉ巧气作補助气?检删器＊??阿主—＾气掛糊??一好孤不分巧出口后巧巧口??Ｉ巧膜巧均出口???氯气巧???＜?样涅Ｉ气巧???１气作参比气?了沈＇出口〕?巧???巧气倘ｉ助气?检娜器＿＾??Ｉ?芭巧往——■?芭型Ｌ???１?巧巧巧口??Ｗ?讯拟巧３出口?巧??■?＊?化??巧??，再??国２．３?Ｃ化加备制甲醇色谱检測气体线路国??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｉ＊ａｍ?ｏｆ?ｇａｓ?ｌｉｎｅ?ｏｆ?ＧＣ?ｆｏｒ?Ｃ〇２?ｈｙｄｒｏｇ州ａｔｉｏｎ?化?ＤＭＥ??２．４．２实验操作步骤??称取０．５?ｇ粒度为４０－６０目的催化剂和０．５?ｇ石英沙混合均匀后，装入不铸钢反应管，??反应管里塞入少量玻璃棉，用来防止催化剂脱落。整个装置要检漏，不能使任何地方漏??气。反应前，催化剂用还原气于３００?°Ｃ还原１８０?ｍｉｎ，然后将温度降至２００?°Ｃ，切换反??应气，关闭放空阀，调节背压阀，至压力表３．０?Ｍ化。调节原料气流速为２０?ｍＵｍｉｎ，??
３．３．１?ＸＲＤ??ＣｕＯ－ＺｎＯ－Ｚｒ〇２、ＨＺＳＭ－５及不同质量比的ＣｕＯ－ＺｎＯ－ＺＫＶＨＺＳＭ－５双功能催化剂的??ＸＲＤ谱围如图３．１所示。由此可见，所有双功能催化剂均在２仁２３￣２４°处出现了旭ＳＭ－５??分子筛的特征衍射峰（ＪＣＰＤＳ?４４－０００３），且随着ＨＺＳＭ－５含量的减少，衍射峰的强度减弱。??〇１〇－２１１〇－２１〇２及所有双功能化化剂在２片３５．６°，３８．８°和４８．７°处均出现了知０的??特征衍射峰（ＪＣＰＤＳ?８０－１２６８），其中，ＣＺＺＨ－１０催化剂的衍新峰最弱、最宽。利用谢乐??公式计算了各样品中ＣｕＯ粒子的平均直径大小，如表３．１所示，ＣＺＺＨ－１０催化剂的ＣｕＯ??粒子的平均直径最小。此外，各样品中并没有出现ＺｎＯ和Ｚｒ〇２的特征衍射峰，说明样??品在３００?°Ｃ下炫烧后，ＺｎＯ和Ｚｒ〇２处于无定形状态或商度分散的状态。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2加氢制备二甲醚CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化剂的研究[J]. 张雅静,邓据磊,张素娟,王康军,吴静. 分子催化. 2013(03)
[2]Dimethyl ether synthesis from CO2 hydrogenation on La-modified CuO-ZnO-Al2O3 /HZSM-5 bifunctional catalysts[J]. 高文桂,王华,王禹皓,郭伟,贾淼尧. Journal of Rare Earths. 2013(05)
[3]CO2加氢合成二甲醚催化剂双组份复合方法研究[J]. 邓据磊,吴静,张雅静,王康军,刘红磊,张素娟. 天然气化工(C1化学与化工). 2013(02)
[4][CuO-ZnO-Al2O3]/[HZSM-5]核壳双功能催化剂的制备、结构及其CO2+H2直接合成二甲醚的反应性能[J]. 杨晓艳,孙松,丁建军,张义,张曼曼,高琛,鲍骏. 物理化学学报. 2012(08)
[5]CuO-ZnO-ZrO2的柠檬酸燃烧法制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能[J]. 郭晓明,毛东森,卢冠忠,王嵩. 物理化学学报. 2012(01)
[6]CO2加氢合成甲醇CuO-ZnO-TiO2催化剂的制备与表征[J]. 赵云鹏,贾丽华,孙德智,郑钟植. 天然气化工(C1化学与化工). 2011(05)
[7]CO2加氢经甲醇串联催化一器化制二甲醚用的高效混合型催化剂[J]. 范俊杰,李海燕,林国栋,张鸿斌. 厦门大学学报(自然科学版). 2010(06)
[8]CuO-CeO2-ZrO2/HZSM-5催化CO2加氢直接合成DME[J]. 陈高明,王华,高文桂,张健,魏刚. 材料导报. 2010(14)
[9]应对二氧化碳浓度上升问题的研究:CO2的捕获、储存与利用[J]. 吴昊. 中国安全科学学报. 2008(08)
[10]负载型铜、钴催化剂的室温固相合成及对邻二甲苯的深度催化氧化[J]. 张玉霞,吴银素,黄邵勇,马子川,贺泓. 河北师范大学学报(自然科学版). 2008(03)
博士论文
[1]二氧化碳加氢合成甲醇铜基催化剂的研究[D]. 郭晓明.华东理工大学 2011
本文编号：2922200
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＮｚＯ化学反应法测定金属铜表面积的曲线??＊
图２．２催化剂性能评价装畳图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｆｏｒ?Ｃ〇２?ｈｙｄｒｏ呂ｅｎａｔｉｏｎ?ｔｏ?ＤＭＥ??气相色谱仪的气路如图２．３所示。??Ｉｑ??３３????巧??！＾点义?Ｆ巧?出口?化??（上）?＿Ｉ巧气作補助气?检删器＊??阿主—＾气掛糊??一好孤不分巧出口后巧巧口??Ｉ巧膜巧均出口???氯气巧???＜?样涅Ｉ气巧???１气作参比气?了沈＇出口〕?巧???巧气倘ｉ助气?检娜器＿＾??Ｉ?芭巧往——■?芭型Ｌ???１?巧巧巧口??Ｗ?讯拟巧３出口?巧??■?＊?化??巧??，再??国２．３?Ｃ化加备制甲醇色谱检測气体线路国??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｉ＊ａｍ?ｏｆ?ｇａｓ?ｌｉｎｅ?ｏｆ?ＧＣ?ｆｏｒ?Ｃ〇２?ｈｙｄｒｏｇ州ａｔｉｏｎ?化?ＤＭＥ??２．４．２实验操作步骤??称取０．５?ｇ粒度为４０－６０目的催化剂和０．５?ｇ石英沙混合均匀后，装入不铸钢反应管，??反应管里塞入少量玻璃棉，用来防止催化剂脱落。整个装置要检漏，不能使任何地方漏??气。反应前，催化剂用还原气于３００?°Ｃ还原１８０?ｍｉｎ，然后将温度降至２００?°Ｃ，切换反??应气，关闭放空阀，调节背压阀，至压力表３．０?Ｍ化。调节原料气流速为２０?ｍＵｍｉｎ，??
３．３．１?ＸＲＤ??ＣｕＯ－ＺｎＯ－Ｚｒ〇２、ＨＺＳＭ－５及不同质量比的ＣｕＯ－ＺｎＯ－ＺＫＶＨＺＳＭ－５双功能催化剂的??ＸＲＤ谱围如图３．１所示。由此可见，所有双功能催化剂均在２仁２３￣２４°处出现了旭ＳＭ－５??分子筛的特征衍射峰（ＪＣＰＤＳ?４４－０００３），且随着ＨＺＳＭ－５含量的减少，衍射峰的强度减弱。??〇１〇－２１１〇－２１〇２及所有双功能化化剂在２片３５．６°，３８．８°和４８．７°处均出现了知０的??特征衍射峰（ＪＣＰＤＳ?８０－１２６８），其中，ＣＺＺＨ－１０催化剂的衍新峰最弱、最宽。利用谢乐??公式计算了各样品中ＣｕＯ粒子的平均直径大小，如表３．１所示，ＣＺＺＨ－１０催化剂的ＣｕＯ??粒子的平均直径最小。此外，各样品中并没有出现ＺｎＯ和Ｚｒ〇２的特征衍射峰，说明样??品在３００?°Ｃ下炫烧后，ＺｎＯ和Ｚｒ〇２处于无定形状态或商度分散的状态。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2加氢制备二甲醚CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化剂的研究[J]. 张雅静,邓据磊,张素娟,王康军,吴静. 分子催化. 2013(03)
[2]Dimethyl ether synthesis from CO2 hydrogenation on La-modified CuO-ZnO-Al2O3 /HZSM-5 bifunctional catalysts[J]. 高文桂,王华,王禹皓,郭伟,贾淼尧. Journal of Rare Earths. 2013(05)
[3]CO2加氢合成二甲醚催化剂双组份复合方法研究[J]. 邓据磊,吴静,张雅静,王康军,刘红磊,张素娟. 天然气化工(C1化学与化工). 2013(02)
[4][CuO-ZnO-Al2O3]/[HZSM-5]核壳双功能催化剂的制备、结构及其CO2+H2直接合成二甲醚的反应性能[J]. 杨晓艳,孙松,丁建军,张义,张曼曼,高琛,鲍骏. 物理化学学报. 2012(08)
[5]CuO-ZnO-ZrO2的柠檬酸燃烧法制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能[J]. 郭晓明,毛东森,卢冠忠,王嵩. 物理化学学报. 2012(01)
[6]CO2加氢合成甲醇CuO-ZnO-TiO2催化剂的制备与表征[J]. 赵云鹏,贾丽华,孙德智,郑钟植. 天然气化工(C1化学与化工). 2011(05)
[7]CO2加氢经甲醇串联催化一器化制二甲醚用的高效混合型催化剂[J]. 范俊杰,李海燕,林国栋,张鸿斌. 厦门大学学报(自然科学版). 2010(06)
[8]CuO-CeO2-ZrO2/HZSM-5催化CO2加氢直接合成DME[J]. 陈高明,王华,高文桂,张健,魏刚. 材料导报. 2010(14)
[9]应对二氧化碳浓度上升问题的研究:CO2的捕获、储存与利用[J]. 吴昊. 中国安全科学学报. 2008(08)
[10]负载型铜、钴催化剂的室温固相合成及对邻二甲苯的深度催化氧化[J]. 张玉霞,吴银素,黄邵勇,马子川,贺泓. 河北师范大学学报(自然科学版). 2008(03)
博士论文
[1]二氧化碳加氢合成甲醇铜基催化剂的研究[D]. 郭晓明.华东理工大学 2011
本文编号：2922200
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2922200.html
教材专著
