沉淀方法对铜基甲醇合成催化剂性能影响的研究

采用沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂,研究了并流、反加、正加以及分步沉淀等沉淀方法对所制备的Cu/ZnO/Al2O3催化剂性能的影响.结果表明,采用分步沉淀法制备的催化剂的活性要比传统并流共沉淀法和其它方法制备的催化剂高.XRD结果表明采用分步沉淀法制备催化剂有利于催化剂中CuO和ZnO的分散,铜锌间作用增强.     

Cu-Zn-Al-Zr催化剂上CO_2加氢合成甲醇的性能研究

采用并流共沉淀法制备了Cu-Zn-Al-Zr催化剂,利用N_2吸附脱附、XRD进行了催化剂的表征,考察了反应温度、压力及空速对催化剂性能的影响。结果表明,Cu-Zn-Al-Zr催化剂为介孔材料,平均孔径14.29 nm;还原后催化剂上的CuO被还原为金属Cu0;低温度、低空速及高压有利于CO_2加氢合成甲醇的反应。     

超细态CuO-ZnO-Al２Ｏ３催化剂的CＯ２＋Ｈ２反应性能

研究了草酸盐凝胶共沉淀法和碳酸氢铵并流共沉淀法对催化剂的表面形貌、晶相结构和还原性能的影响,结果表明草酸盐凝胶共沉淀法制备的催化剂表面比较规整,Cu、Zn、Al组分混合均匀。考察了Cu∶Zn比例与催化剂反应性能的关系,当Cu∶Zn接近1时,甲醇的选择性和产率最高,还原后的Cu颗粒度对甲醇产率有较大的影响。     

铜基甲醇合成催化剂的TPR研究

采用并流共沉淀法制备了一系列具有不同Cu/Zn的甲醇合成催化剂。通过活性测试可知,并流法所制备的催化剂最佳Cu/Zn大约为5/4。催化剂TPR研究表明 , 当铝含量固定时，具有最佳Cu/Zn（即5/4）的铜基催化剂，其主还原温度最低。考察了在不同pH值时进行并流共沉淀所制备的催化剂的TPR，表明沉淀时的pH值对催化剂的结构有很大影响，并对其本质原因进行了深入探讨。另外，考察了铝含量对催化剂还原行为的影响以及在不同升温速率下催化剂TPR的差异。     

德Ruhr大学用CVD技术制备Cu/ZnO甲醇催化剂

德国Ruhr大学的研究人员采用了一种共沉淀一化学气相沉积(CVD)相结合的催化剂制备技术,合成了催化活性高的Cu／ZnO甲醇合成催化剂。研究结果表明,与传统的合成工艺相比,采用CVD法将具有高活性表面的ZnO粒子引至共沉淀法制备的Cu／Al2O3样品上,可以有效地加大Cu-ZnO表面活性,提高合成甲醇催化剂活性。     

加料方式对Cu-Co合成低碳醇催化剂性能的影响

低碳醇在汽油添加剂或汽油替代品减少尾气排放等方面具有潜在用途,用煤和天然气经合成气合成低碳醇的Cu-Co催化剂在较为缓和条件下具有较高的催化活性和C₂+OH醇选择性。采用不同沉淀方法制备系列Cu-Co催化剂,通过XRD、XPS、TPR和BET考察加料方式对催化剂前驱体和催化剂性能的影响。在5.0 MPa、250 ℃和空速5 000 h^-1条件下,使用加压固定床反应器考察合成低碳醇活性。研究结果表明,加料方式对催化剂性能有较大影响,采用共沉淀法制备的催化剂颗粒中各组分以纳米大小均匀分布,C₂+OH醇选择性最高;采用正加法制备的催化剂活性和C₂+OH醇选择性最低,催化剂颗粒中活性组分的分布呈壳层分布,Co在颗粒的表面富集;采用并流法和反加法制备的催化剂的醇分布遵从ASF规则,其链增长因子为0.42。实验结果表明,当Cu和Co在催化剂颗粒中以原子尺度分布时,催化活性最好。     

铜基甲醇合成催化剂前驱体对催化剂性能影响的研究

采用并流共沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂,研究了不同前驱体作原料对所制备的Cu／ZnO／Al2O3甲醇合成催化剂活性的影响。结果表明,铜和锌都以醋酸盐代替硝酸盐制备的催化剂活性得到提高,单独以醋酸盐代替硝酸盐制备催化剂活性还不如全部以硝酸盐制备催化剂活性高。催化剂TPR研究表明,不同前驱体的催化剂的还原存在一定差异。XRD结果表明铜和锌都以醋酸盐代替硝酸盐制备的催化剂中CuO和ZnO的分散．铜锌间作用增强。     

助剂对微波辐射制备浆态床合成甲醇铜基催化剂性能影响

采用并流共沉淀法,在微波辐射老化的条件下,制备了CuO/ZnO/Al2O3/X（X=ZrO2,Fe2O3,MnO2）四元铜基合成甲醇催化剂,考察了第四组分元素对催化剂前驱体物相组成及浆态床合成甲醇性能的影响。通过XRD,TG,EDS等对催化剂及其前驱体的微观结构进行了表征。结果发现,助剂Zr、Fe、Mn的加入均不同程度的促进了Cu,Zn组分间的相互作用,有利于活性物相绿铜锌矿及锌孔雀石的生成。与CuO/ZnO/Al2O3三元催化剂相比,助剂ZrO2、Fe2O3、MnO2的加入均提高了催化剂合成甲醇的活性。其中ZrO2对铜基催化剂活性影响较大,CO转化率从43.51%提高到了59.18%,提高了36%;甲醇时空收率从256.9 mg/（gcat·h）提高到了372.8 mg/（gcat·h）,提高了45%。     

用于低温液相合成甲醇的Cu/MgO/ZnO催化剂

采用并流共沉淀法制备了不同Cu:(Mg+Zn)及Mg:Zn摩尔比的铜基催化剂Cu/MgO/ZnO,用于低温液相甲醇的合成,并对比了Cu/ZnO及Cu/MgO催化剂,分析了催化剂中载体MgO的作用. 结果表明,MgO的引入有利于催化剂中Cu+的生成并均匀分散在载体中,可提高催化剂的催化活性. 以合成气CO+H2为原料,在443 K和5.0 MPa条件下,采用液体石蜡作溶剂,考察了催化剂的催化性能. 结果表明,Cu/MgO/ZnO催化剂的活性优于Cu/ZnO和Cu/MgO催化剂,且当Cu:Mg:Zn=2:1:1时催化性能最好,此时合成气中CO的转化率为63.56%,甲醇的选择性为99.09%,时空收率为5.413 mol/(kg×h). 分析了Cu/MgO催化剂在高温反应条件下的失活现象,认为铜烧结是其失活的主要原因.     

制备方法对FeC2O4制备的费托合成铁催化剂的影响

引入一种新的铁前体草酸亚铁,并考察4种制备方法（并流共沉淀,正加共沉淀,沉淀-浸渍K,沉淀-浸渍K、SiO₂）对费托合成铁基催化剂晶体结构、物化性质以及催化性能的影响。研究发现,制备方法显著影响催化剂的晶体结构和织构性质,由并流共沉淀制备的催化剂由于具有较好的结晶度和还原性,并且助剂与活性相结合程度更为均匀,使得催化剂展现出最佳的活性和稳定性,CO转化率可达96.2%。还发现并流共沉淀制备的催化剂表现出较高的烃类产物收率和C₂～C₄烯烃选择性,对液相产物和固相产物进行碳数分析发现,并流共沉淀所得的液相产物中汽油组分的含量高达85.8%,且C₄₊重质烃产物中,C₄～C₁₈含量高达91.0%;正加共沉淀的液相产物中煤油组分的选择性较高;沉淀-浸渍K的液相产物中柴油组分含量较高。     

进料方式对共沉淀法制备高温甲烷化催化剂性能的影响

以共沉淀法为基础,通过改变加料方式,制备了正加法、反加法及并流法的Ni-Mg-Al催化剂。采用N2低温吸附-脱附、XRD、H2-化学吸附和H2-TPR对催化剂进行表征,并将催化剂用于合成气甲烷化反应。结果表明,采用并流共沉淀法制备的催化剂,结晶度更为完整,形成了更为稳定的镍晶粒,孔结构分布均匀、同时活性组分与载体之间具有适宜的相互作用,使得催化剂具有优异的低温活性及高温稳定性。     

Co/Al_2O_3催化剂制备及其合成重质烃的反应性能

以不同孔道结构Al_2O_3作载体,甲醇、乙醇和柠檬酸作分散剂,通过等体积浸渍法制备系列Co/Al_2O_3费托合成催化剂。采用XRD、TG-DSC和H2-TPR等考察制备方法对催化剂结构的影响,并在固定床反应器中对催化剂进行性能评价。结果表明,采用具有适宜孔道结构Al_2O_3作载体才能获得综合性能较好的催化剂,3种分散剂的加入,促进了钴物种在载体上的分散,增强了钴与载体间的相互作用,改善了催化剂费托合成反应活性,显著提高了重质烃时空收率。     

Co-Mo-Ni-W/γ-Al2O3柴油加氢精制催化剂的研制

采用浸渍法制备Co-Mo-Ni-W/γ-Al₂O₃柴油加氢精制催化剂,考察了扩孔剂及焙烧温度对载体物化性能的影响和浸渍液的配制方法对其稳定性的影响。并考察了催化剂第1次浸渍后的焙烧温度以及3种催化剂的加氢精制活性。实验结果表明,在载体制备过程中适量加入扩孔剂,可得到孔分布集中、比表面积和孔容适中的载体;载体于550 ℃焙烧时,可制备出具有良好的孔分布和较高机械强度及较大的比表面积的催化剂;在低温条件下配制的浸渍液具有良好的稳定性和可溶性;催化剂第1次浸渍后于450 ℃条件下焙烧,可使催化剂中的各活性组分均匀分布于载体上; 通过催化剂的加氢活性评价,3种催化剂均具有良好的柴油加氢精制活性和工业应用前景。     

二氧化碳加氢合成甲醇反应铜基催化剂研究进展

二氧化碳加氢合成甲醇反应是二氧化碳利用的重要途径,其中催化剂的研究是技术的关键。本文针对反应采用的铜基催化剂,从铜基催化剂的制备方法、活性组分铜的分散度、铜粒径以及铜与载体间界面作用等方面,分别对其影响催化剂的活性、甲醇的选择性以及稳定性作用进行研究综述。通过分析认为:催化剂的制备方法影响催化剂的铜分散度、铜粒径及铜与载体间的作用,从而影响催化剂催化性能。其中在共沉淀法的基础上进行改进是目前催化剂制备方法的研究趋势,且增加铜分散度、减小铜粒径及增大铜与载体间作用对二氧化碳加氢合成甲醇反应铜基催化剂的催化性能有不同程度的影响。该综述为进一步研制高活性、高甲醇选择性和优异稳定性的新型催化剂提供参考。     

沉淀剂对Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂性能的影响

采用二步共沉淀法,选取不同沉淀剂Na2 CO3、K2 CO3和NaHCO3制备Cu-Zn-Al-Mg合成甲醇催化剂,考察不同沉淀剂对催化剂性能的影响.采用N2低温吸附、XRD、H2-TPR和TG-DTG等对样品进行分析,结果表明,K2 CO3为沉淀剂时,催化剂前驱体中锌铝水滑石物相多且结晶好,Na2 CO3为沉淀剂时,...     

过氧化氢蒽醌加氢流化床Pd/Al_2O_3催化剂载体性质与催化性能的关系

以氯化钯为前驱体,活性氧化铝为载体,采用等体积浸渍法制备蒽醌加氢流化床Pd/Al_2O_3催化剂。考察载体比表面积、孔容、孔径、粒度分布及表面形貌与催化剂催化性能的关系,结果表明,载体比表面积较高,小孔径且孔径分布不均匀,粒度较大且粒度分布均匀,载体表面光滑且成球性好的载体对应的催化剂性能较好。采用优化后活性氧化铝载体制备的Pd/Al_2O_3催化剂的氢化效率和选择性分别为9.98 g·L-1和80.3%。     

助剂二氧化硅对CO2加氢制备甲醇CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了一系列CuO-ZnO-Al₂O₃-ZrO₂(CZAZ)催化剂,用于二氧化碳加氢合成甲醇。通过加入少量的助剂二氧化硅得到了一系列CZAZ/SiO₂改性催化剂。采用XRD、BET、H₂-TPR、NH₃-TPD以及CO₂-TPD等技术进行表征,研究了助剂二氧化硅含量对催化剂的物理化学性质以及组织结构的影响。结果表明,助剂二氧化硅的含量对催化剂的组织结构具有较大的影响。同时评价了该组催化剂参与二氧化碳加氢合成甲醇反应的催化性能。测试结果表明,采用助剂二氧化硅质量分数为4%的改性催化剂,表现出较为优良的催化活性。助剂二氧化硅促进了活性组分氧化铜的分散,并且经过二氧化硅改性的CZAZ催化剂具有更大的比表面积,这些因素都对该催化剂在二氧化碳加氢合成甲醇方面的良好表现起到重要作用。     

Niobic acid and niobium phosphate as highly acidic viable catalysts in aqueous medium: Fructose dehydration reaction

All silicious MCM-41 was investigated as a support or a support precursor for Pd/SiO₂ and prepared catalysts were tested for methanol synthesis from CO and H₂. The methods of Pd loading on the MCM-41 were impregnation, seed impregnation and chemical vapor deposition (CVD). For both impregnations, most Pd existed outside of the pore as large particles, and only a small part of Pd was inserted into the pore of MCM-41 retaining the initial structure. On the contrary, in the catalyst prepared by CVD method, the MCM-41 structure was completely destroyed to become amorphous SiO₂. Yet the average Pd particle size in this catalyst was smaller and its distribution was narrower than those of the catalysts prepared by impregnation methods. In the methanol synthesis from CO hydrogenation the catalyst prepared by CVD showed higher methanol selectivity than other MCM-41-derived catalysts. This result was considered to be due to the more uniform distribution of the Pd particle size.     

Cu/ZnO/Zn-Al水滑石催化剂的制备及在富CO_2合成气制甲醇反应中的催化性能

传统Cu/ZnO/Al_2O_3(CZA)甲醇合成催化剂在富CO_2合成气制甲醇反应中的性能不高。为了提高CZA催化剂的性能,采用并流沉淀-水热老化法制备Zn-Al水滑石(Zn-Al-HT)载体,与Cu-Zn母体复合得到Cu-ZnO/Zn-Al-HT(HCZA)催化剂。对载体以及催化剂进行表征,考察不同水滑石含量的HCZAx(x=1~4)催化剂在富CO_2合成气制甲醇反应中的催化性能,并在HCZA3催化剂上进行120h稳定性试验。结果表明,还原态催化剂上Cu比表面积越大,催化剂上总碳转化率越高;催化剂中Zn-Al-HT相含量越高,液相有机相中甲醇含量越高;HCZA3催化剂具有良好的催化稳定性。     

Promoting effect of an aluminum emulsion on catalytic performance of Cu-based catalysts for methanol synthesis from syngas

Copper-based catalysts modified with aluminum precursors having different morphologies for methanol synthesis were prepared and the effect of the addition of aluminum emulsion on the characteristics of the catalyst was studied by using X-ray diffraction (XRD), temperature-programmed reduction (TPR) and differential thermal gravity (DTG). The experiment results show that the copper-based catalyst prepared by mixing a Cu-Zn precipitate with an amorphous aluminum emulsion prepared in advance by precipitating an aluminum salt with ammonia exhibits higher specific surface area and catalytic performance for methanol synthesis from synthesis gas. The catalysts thus prepared were found to have more (Cu,Zn)₂CO₃(OH)₂ phase, from which more Cu/Zn sosoloid was produced during calcination. More sosoloid phase produced and stronger synergy between Cu and ZnO were verified to enhance the activity of the catalyst for methanol synthesis.