K改性对Cu-Co低碳醇催化剂性能的影响

通过浸渍法制备不同K2CO3含量的K-CuCoAl催化剂,考察K含量对催化剂织构及低碳醇合成性能的影响。结果表明,K加入能中和催化剂表面的酸性;同时使催化剂对CO的线式吸附能力呈先升后降的趋势,相对应的产物中醇选择性也呈先升后降的趋势;K的负载会降低催化剂对CO的加氢反应活性。K含量对总醇收率影响呈火山型变化规律,最佳负载质量分数为0.9%。     

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。     

老化时间对Cu-Co合成低碳醇催化剂性能的影响

以并流共沉淀法制备Cu-Co催化剂,通过XRD、XPS、TPR和BET方法测定老化时间对催化剂前驱体和催化剂物性参数的影响,采用加压固定床流动反应器测定催化剂的合成低碳醇反应活性。结果表明,Cu-Co催化剂前驱体中主要存在Cu₂CO₃(OH)₂、β-Co(OH)₂和CoOOH等物相,还原过程中,CuO和CoO之间存在相互作用。低碳醇的分布表明,增强活性金属间的协同作用有利于低碳醇的生成。所有催化剂的C²⁺OH含量占总醇含量的比例大于65%,而烃类含量占总产物的比例小于10%。     

高能球磨对CuCo/ZrO2催化剂合成低碳醇性能的影响

研究高能球磨技术对浸渍法制备CuCo/ZrO2催化剂结构与合成低碳醇性能的影响,借助N2吸附-脱附等温线、扫描电镜、X射线衍射和程序升温还原等测试技术对催化剂进行表征,并以CO加氢合成低碳醇为模型反应对其催化性能进行评价.研究结果表明,催化剂制备过程中引入高能球磨技术可显著提高CuCo/ZrO2催化剂的CO转化率和C2...     

Cu-Fe合成低碳醇催化剂性能研究

采用共沉淀法制备了Cu-Fe催化剂,用XRD、XPS、TPR和BET等研究了老化时间对催化剂前驱体和催化剂性能的影响。采用固定床加压微反装置,在5.0 MPa、250 ℃和空速5 000 h^-1条件下评价催化剂合成低碳醇的催化活性。XRD研究表明,老化时间对催化剂前驱体的组成和结构以及催化剂中CuO和Fe₂O₃的分散度有影响;XPS和TPR研究表明,催化剂中CuO和Fe₂O₃间存在相互作用,强度随老化时间的延长而改变。催化活性受催化剂比表面积和Cu-Fe间相互作用强度的影响;选择性主要受Cu-Fe间相互作用强度影响。高级醇C₃₊OH的选择性随着老化时间的延长而增大,总醇中C₂₊OH选择性大于75%。     

纳米载体铜基催化剂对低碳醇合成的影响

本文用沉积-沉淀法制备了新型纳米载体低碳醇合成催化剂，并与共沉淀法所制备的催化剂进行了对比，结果表明，纳米载体催化剂活性高、耐热性能好、醇收率高纳米载体对纳米载体催化剂活性大小的影响顺序为：纳米Al2O3＞纳米ZnO-ZnAl2O4＞纳米MgAl2O4＞纳米MgO.工艺参数对反应性能的影响结果表明，反应温度低，甲醇选择性高；但温度太高（＞320℃）CO2。选择性升高，且整个反应为动力学控制；压力升高可提高活性和C1-C2OH选择性，但C4OH选择性下降；结合空速对产物分布的影响，反应可能按Smith和Anderson的缩聚机理进行．     

合成气制取低碳混合醇Cu-Co双金属催化剂研究进展

近年来,合成气制低碳醇Cu-Co基催化剂备受关注,催化剂的活性中心和构效关系等问题被广泛研究。本文基于这些研究,归纳和分析了Cu-Co双金属催化剂的设计思路、对催化剂双活性中心结构的认识和制备方法等的演变,重点阐述了催化剂中纳米化Cu-Co合金相的形成对催化剂反应性能的影响及其制备的难点和改善该活性相反应稳定性的方法;认为从纳米尺度上对催化剂进行设计,使催化剂表面具有丰富的Cu-Co双活性中心,并进一步改善催化剂在长期运行过程中的稳定性是今后研究的重点。     

合成气制低碳醇用催化剂的研究进展

合成气选择催化合成低碳混合醇等清洁燃料是能源化工领域的研究热点,高选择性、高活性并具有优良稳定性的催化剂的设计与开发是低碳醇合成技术的关键。本文对目前研究相对集中的改性甲醇合成催化剂、Cu-Co基以及MoS₂基低碳醇合成催化剂进行了综合评述,系统总结了不同催化剂体系的研究现状,分析了当前合成低碳醇用催化剂领域的热点和难点问题,并指出了低碳醇合成催化剂在今后一段时间内的发展方向。     

CuCo基催化剂中碱及氧化物助剂的作用

综述了几种助剂对合成低碳醇ＣｕＣｏ 基催化剂性能的影响． 碱金属（Ｋ） 的存在是必要的, 它可以提高产物中低碳醇 （特别是支链醇） 的选择性和收率; 稀土氧化物的引入有利于提高催化剂的热稳定性; ＺｎＡｌ氧化物助剂的作用主要体现在对催化剂比表面和稳定性的影响; ＺｒＯ２是一种新兴的催化剂助剂, 对甲醇合成有直接影响．     

合成气合成低碳醇Cu系催化剂的研究

以Ｏｃｔａｍｉｘ工艺为基础,应用稳健性设计方法,研制并筛选出一性能优良的改性催化剂,并以此为基准生产出批量放大样品。结果表明,该放大样有较高的活性和选择性,展示了其较好的工业应用前景。     

Preparation and characterization of carbon nanotube-promoted Co–Cu catalyst for higher alcohol synthesis from syngas

A cobalt–copper catalyst promoted by “herringbone-type” multiwalled carbon nanotubes (CNTs) was developed. This catalyst displayed excellent performance for higher alcohol synthesis (HAS) from syngas, with the (C_2–8-alc. + DME)-STY reached 760 mg/(g·h) under the reaction conditions of 5.0 MPa and 573 K, which was 1.78 times that of the CNT-free host, Co₃Cu₁. The addition of a minor amount of the CNTs to the Co₃Cu₁ host did not cause a marked change in apparent activation energy for the HAS, but led to an increase at the surface of the catalyst of the concentration of catalytically active Co-species, CoO(OH), a kind of surface Co-species related closely to the selective formation of the higher alcohols. Excellent adsorption performance of this kind of CNTs for H₂ generated a surface micro-environment with a high concentration of H-adspecies on the functioning catalyst, thus increasing the rate of surface hydrogenation reactions in the HAS. Moreover, synergistic action of the high surface-concentration H-adspecies with CO₂ in the feed-gas led to a greater inhibition for the WGS side-reaction. All these factors contribute considerably to an increase in the yield of alcohols.     

合成气制混合燃料醇的研究进展

合成气直接转化制混合燃料醇等清洁燃料是能源化工领域的研究热点,过程涉及醇合成和费托合成步骤,体系非常复杂,而高性能催化剂和高效分离工程的开发是混合燃料醇工艺大规模应用的关键技术.本文综述了合成气制混合燃料醇的典型反应工艺和当前催化剂的最新研究进展,系统总结了改性甲醇合成、改性费托合成、硫化物及其他类型催化剂体系的研究现状,指出通过调控活性相结构与组成、提高催化剂稳定性和产物中混合醇的选择性是合成气制混合醇催化剂的发展方向,提出了通过多反应、多过程耦合实现合成气定向转化制混合醇及C₂₊醇的应用前景.     

共沉淀法制备铜钴基低碳混合醇催化剂

采用分步连续共沉淀法制备系列K改性的铜钴基催化剂,并对催化剂催化活性进行考察。结果表明,在钴铜质量比1∶1、K_2CO_3质量分数1%、pH=7.2和反应温度310℃条件下,催化剂催化活性最佳,CO转化率65.74%,液相产物中C_(2+)OH产量0.062 g·(m L·h)-1,C_(2+)OH质量分数18.95%。     

Kinetic study of higher alcohol synthesis directly from syngas over CoCu/SiO2 catalysts

Higher alcohol synthesis (HAS) directly from syngas is one of the most promising approaches for utilizing nonoil resources cleanly and efficiently. A series of bimetallic CoCu catalysts with different Co/Cu ratios were prepared using a SiO₂ support. The structure of Cu modified Co catalysts was characterized using HRTEM, in/ex situ X‐ray diffraction, and temperature‐programmed reduction. It was evidenced that nanoscale metal particles were formed and the reduction of Co oxide at above 673 K. Meanwhile, the interaction between Co and Cu on the surface was assumed to be responsible for the enhanced selectivity to HAS. The intrinsic kinetics for this reaction was performed over a CoCu/SiO₂ catalyst under realistic conditions. The kinetic parameters, including apparent activation energies and reaction orders, were calculated through power‐law models. With the combination of chain growth probability and kinetics, the effect of temperatures on the reaction mechanism and the Cu promotional effects on Co catalysts were elaborated. © 2014 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 60: 1797–1809, 2014     

钌基氨合成催化剂作用机理及氧化物负载钌催化体系研究

介绍了钌基氨合成催化剂的最新研究进展,结合密度泛函理论计算综述了钌基氨合成催化剂的作用机理,包括钌表面对氮分子的吸附活化以及钌基氨合成催化剂上的氨合成反应动力学模型方面的研究成果。对氧化物载体的制备方法、修饰和复合手段、助剂种类及其在催化反应中的作用机理等进行了总结,探讨了钌基氨合成催化剂理论研究以及氧化物催化剂体系目前存在的问题。