定向同晶取代法制备Cu/Zn/Al/Zr催化剂及其催化CO加氢合成甲醇的研究

发布时间：2021-08-17 03:19

　　锌孔雀石（Cu,Zn）₂CO₃（OH）₂是合成气制甲醇反应中产生高活性Cu/ZnO催化剂的前驱体物相之一。锌孔雀石经热处理后能够形成CuO/ZnO固溶体,还原后Cu均匀镶嵌在ZnO晶格结构中,与ZnO产生强烈的协同作用,极大地增强了催化剂的反应活性与稳定性。因此,制备高活性、高稳定性Cu/ZnO催化剂的关键在于制备单一锌孔雀石前驱体物相。但传统共沉淀法制备前驱体的过程中由于同时存在多种离子,Cu²⁺和Zn²⁺离子间的沉淀取代存在竞争,取代反应的方向难以控制,制备的前驱体为混合物相,不利于催化剂性能的提升。课题组前期采用定向同晶取代法制备出纯（Cu,Zn）₂CO₃（OH）₂物相,并掺杂一定量的金属Al制备出高比表面积的Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂,极大地提高了催化剂的反应活性。然而,Al³⁺掺杂后,前驱体的物相组成不再单一,出现了（Cu,Zn）

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Cu-ZnOx活性界面示意图

CO 的吸附和随后的加氢反应的进行图 1-1 Cu-ZnOx活性界面示意图1 Schematic diagram of Cu-ZnOxactive i，催化剂的催化活性与 Cu 的有效满足三个特性：1）具有高的 Cu ；2）铜物种存在晶格缺陷，以形成强的协同作用，以促进 CO 和 H2的

图 1-3 Cu/ZnO 催化剂制备的流程图及不同阶段催化剂的 TEM 图[31]-3 Preparation scheme of Cu/ZnO catalyst and TEM images of catalyst at different st过调控原料的 Cu/Zn 比能够影响前驱体的物相组成，进而改变催化剂的]等采用传统共沉淀法制备了不同 Cu/Zn 比的羟基碳酸盐前驱体，发料比制备的前驱体物相组成不同。Himelfarb[35]等通过 XRD、TEM、H表征手段进一步考察了不同 Cu/Zn 比(分别为 0/100、10/90、20/80 和 3体。发现Cu:Zn原料比为30:70时，前驱体的主要物相是(Cu0.3,Zn0.7)5(CO3相经焙烧后能够形成具有分子水平相互分散的 CuO-ZnO 固溶体，固溶的协同作用较强，催化剂的反应活性较好；而当 Cu:Zn 比低于 30:70 时锌矿(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6和水锌矿 Zn5(CO3)2(OH)6混合物相，催化剂36, 37]。ng[38]等发现投料方式也会同样影响 Cu2+离子所对应的前驱体物相。其中是纯的 Cu2(NO3)(OH)3前驱体；而并流法由于初期形成的 Cu2CO3


本文编号：3346951