Cu/Fe组成对CuFe基低碳醇催化剂的反应性能的影响

采用共沉淀法制备了一系列不同Cu/Fe摩尔比的CuFe基低碳醇催化剂,采用XRD、XPS、BET、H2-TPR等手段对其进行了表征,并对其CO加氢合成低碳醇性能进行了考察。结果表明,随着Cu/Fe摩尔比的增大,总醇和C2+OH选择性明显升高,醇的链增长因子则由0.29升至0.39,且其醇产物分布符合Anderson-Schulz-Flory(A-S-F)分布。随着Cu/Fe摩尔比的增加,表面金属元素更多的以CuFe2O4、CuMn2O4等复合金属氧化物的形式存在,Cu-Fe协同作用增强,这有利于提高催化剂的醇选择性和C2+OH选择性;同时,随着Cu/Fe摩尔比的增大,孔径与孔体积的明显增大,这也有利于提高C2+OH选择性。     

铜系催化剂上CO加氢合成低碳醇的机理研究进展

低碳醇可用作清洁环保的燃料添加剂且显示较大潜力。由于合成气制低碳醇反应复杂且催化体系多样,尽管其研究已有90余年的历史,但反应机理仍存在争论。总结了甲醇同系化、烯烃水合、缩合、插入等Cu系催化剂上合成低碳醇的多种机理,指出要结合现代表征手段与分子动力学模拟,从而阐明催化剂组分及催化剂与中间物种的相互作用机制,为催化剂的设计和开发提供理论依据。     

制备条件对CuFe双金属催化剂混合醇合成的影响

采用液相还原法制备了用于混合醇合成的CuFe双金属催化剂,结合XRD、低温Ar吸附-脱附和H₂-TPR等表征方法,研究了液相还原过程中催化剂制备温度、分散剂种类及用量、pH等制备条件对催化剂反应活性及C₂⁺混合醇选择性的影响;分析了催化剂结构及反应性能间的构-效关系,并优选了制备条件。实验结果表明,较低的制备温度、较高的分散剂(乙二醇)用量、pH中性有助于活性金属组分的分散,促进双金属协同效应,提高催化剂反应活性及C₂⁺混合醇选择性;综合考虑CO转化率、总醇选择性及C₂⁺醇选择性,液相还原法制备CuFe双金属催化剂较适宜的条件为：以300 mL乙二醇为分散剂、冰水浴、pH=7.0。     

Ni改性的Cu-Mn/ZrO_2催化剂CO加氢合成低碳醇

中科院山西煤化所采用Ｎｉ改性的Ｃｕ－Ｍｎ／ＺｒＯ２催化剂进行ＣＯ加氢合成低碳混合醇的研究，在较温和的条件（Ｔ＝５７３Ｋ，ｐ＝８．０ＭＰａ，ＧＨＳＶ＝４５００ｈ－１）下，醇的时空产率为０．３６ｇ／（ｍｌ．ｈ），总醇中Ｃ２＋醇的选择性为３０％。催化剂以共...     

沉淀剂对CuZnAl催化剂催化CO加氢合成C2+醇性能的影响

分别以碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸和草酸作为沉淀剂,采用共沉淀法制备CuZnAl催化剂;通过XRD、H₂-TPR、N₂吸附-脱附和NH₃/CO₂-TPD-MS等手段对CuZnAl催化剂进行表征;并探究了其催化CO加氢合成C₂₊醇(C₂₊OH)的性能。结果表明,沉淀剂的改变影响催化剂上Cu0的分散性、CuO的还原性以及催化剂的织构性质和其表面酸、碱性,从而显著影响其催化性能。以碳酸钠为沉淀剂制备的CuZnAl催化剂具有较大的比表面积和孔体积,弱碱量和中强碱量的比例适宜;同时,ZnO微晶的形成促进了CuO的还原,提高了Cu0的分散性,因而使催化剂表现出最佳的催化性能,CO转化率达21.24%,C₂₊OH在醇产物中的占比最高,为18.32%。     

制备方法对合成低碳醇Cu-Zn-Zr催化剂性能的影响

采用不同方法制备了一系列Cu-Zn-Zr催化剂,借助XRD,BET,H_2-TPR和CO-TPD技术对催化剂进行了表征分析,评价了催化剂催化合成气合成低碳醇的催化性能。结果表明:添加有机助剂丙烯酰胺的并流沉淀法制备的Cu-Zn-Zr催化剂较其他方法具有晶粒细化,比表面积大,活性组分分散更均匀等优点,该催化剂催化性能较好,C_(2+)醇选择性较高。     

Cu-Co合成低碳醇催化剂的性能

用不同的沉淀方法制备了Cu-Co催化剂,用XRD,XPS,TPR和BET技术对催化剂前体以及催化剂的物相等进行了表征,用固定床反应器考察了催化剂的合成低碳醇活性。结果表明:用并流共沉淀法制备催化剂时,催化剂是由细小的CuO晶粒和Co3O4晶粒以紧密排列的形式均匀分散在颗粒中,CuO和Co3O4间的相互作用大于用其他方法制备的催化剂。同时,用并流法制备的催化剂的低碳醇合成活性以及醇选择性都好于用其他方法制备的催化剂。用分步沉淀法制备催化剂时,催化剂的二次粒子是由内部富CuO和外层富Co3O4的颗粒组成。由此制备的催化剂具有较小的比表面积,催化活性和醇选择性较低,而有利于烃的生成和CO水煤气变换反应。     

预处理和反应条件对铁催化剂上CO加氢反应性能的影响

研究了焙烧条件和预还原条件对沉淀铁催化剂上CO加氢反应性能的影响,经过500℃和700℃焙烧后的沉淀铁催化剂它们的反应性能差别不大,而还原条件的改变对CO加氢性能,尤其是产物中低碳烯烃的选择性影响明显.反应温度的变化对催化剂反应性能影响较大,而原料气体空速对催化剂反应性能的影响程度较小.     

Fe对完全液相法CuZnAl催化剂合成低碳醇的影响

考察了Fe作为助剂对完全液相法制备CuZnAl合成低碳醇催化剂结构及性能的影响。催化剂的制备是用丙三醇替代液体石蜡作为热处理介质,并且在固定床上进行活性评价。活性测试表明:运用完全液相法制备的催化剂加入铁以后应用于固定床,同样具有合成低碳醇的能力,并且Fe的加入可以增加催化剂的比表面,比孔容积和弱酸量,使醇分布向链增长的方向转移,从而有利于提高C_(2+)OH的选择性。Fe含量的增加促使催化剂表面Cu/Zn物质的量比和Al含量降低,致使甲醇的选择性降低。     

合成气制低碳醇改性F-T合成催化剂研究进展

煤经合成气制备低碳醇,原子利用率高,CO_2排放量少,是实现能源清洁高效利用的重要途径。其中改性的F-T合成催化剂在制备工艺和使用条件上有一定优势。综述了近年来CuCo、CuFe和CuNi催化剂在合成气制低碳醇反应的研究进展,重点介绍制备方法、助剂和载体对催化剂结构和催化性能的影响,认为构建具有双功能活性位点均匀分布的双金属催化剂是高效合成低碳醇的关键。     

制备低碳醇的CuZnX催化剂的结构与性能研究

采用溶胶凝胶法制备CuZnX(X=Al、Mg、Si和Ti)催化剂前驱体,773K焙烧后制得的催化剂用于一氧化碳加氢制取低碳醇的反应。通过XRD、H2-TPR、BET、CO_2-TPD-MS手段对催化剂进行表征,考察CuZnX催化剂结构对其合成低碳醇性能的影响。结果发现:CuZnX催化剂中不同的第三组分会影响催化剂的晶型和比表面积,同时改变Cu物种的形态和碱性位的分布,进而影响催化剂的活性;催化剂具有较完整的晶型、不同形态Cu物种的协同作用以及适宜比例的弱碱中心和中强碱中心皆有利于低碳醇的生成。     

炭载体对钴基催化剂制混合醇的影响

考察了椰壳炭、HSAG(一种商品石墨)载体对钴基催化剂CO加氢制高碳醇转化率和选择性的影响。采用N2物理吸附、EDS、H2-TPR、In-situ XRD等技术对催化剂进行表征。研究结果表明,硝酸处理过的椰壳活性炭为载体的15Co/AC催化剂的醇选择性高(19.9%),而CO转化率低(25.4%);HSAG为载体并经硝酸处理后制备的15Co/HSAG催化剂的CO转化率高(87.3%),而醇的选择性低(4.5%)。造成两者差别的主要原因两种载体性质不同,椰壳活性炭表面的S含量高,其负载的催化剂较易形成醇的活性中心Co2C,而HSAG负载的催化剂较难形成醇的活性中心。     

Ce改性对CuZnAl催化剂催化合成气制低碳醇的影响

采用完全液相法制备了一系列Ce改性的CuZnAl催化剂,利用粉末X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、氨气吸附-脱附(NH_3-TPD-MS)和N_2物理吸附-脱附法等技术对其进行表征,并在浆态床反应器上考察了其在合成气制低碳醇反应中的性能。结果显示:Ce的加入有助于Cu物种的分散,减小催化剂中Cu~0颗粒大小,同时也会改变Cu、Zn和Al物种之间的作用关系、减小催化剂表面的弱酸量及增加催化剂的比表面积;CuZnAl催化剂加入Ce有助于抑制水煤气变换反应,减少CO_2的生成,但同时会降低高级醇(C_(2+)OH)的选择性。     

预热液体石蜡对CuZnAl催化剂合成低碳醇的影响

在完全液相法中,采用预热的液体石蜡为热处理和反应介质,以不同的热处理温度制备了CuZnAl催化剂。利用X射线衍射、H_2程序升温还原、NH_3程序升温脱附、氮吸附和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征。结果表明,液体石蜡进行加热预处理可以增加催化剂中Cu晶粒度和孔径,改变Cu~+的存在形态,提高表面Cu/Zn比例,使催化剂具有适宜的弱酸量,从而促进了C_(2+)OH的生成。对液体石蜡预热处理后,在250℃和280℃进行热处理的催化剂C_(2+)OH/ROH分别达到了14.75%和14.12%,且其具有良好的稳定性,反应120h没有发现失活现象。     

合成气制醇类的钼基催化剂的研究进展

醇类物质是重要的化工产品和新型燃料。由合成气合成醇类是碳一化工的重要研究领域。钼基催化剂具有良好的低碳醇选择性,因此引起了广泛关注。综述了近10年来用于合成气制醇的钼基催化剂研究进展,详述了催化剂助剂及载体对钼基催化剂的影响,概述了合成气制醇的钼基催化剂的制备方法,最后展望了钼基催化剂的下一步的研究方向与重点。