程思番 1 ,任鵬超 2 ,田 蕓 1 ,張振洲 2 ,涂維峰 1,2
(1. 鄭州大學(xué) 先進功能材料制造教育部工程研究中心,河南 鄭州 450001; 2. 鄭州大學(xué) 化工學(xué)院,河南 鄭州 450001)
摘 要:新型高效甲醇(CH3OH)合成銅基催化劑可克服目前商業(yè)銅基催化劑反應(yīng)活性低和反應(yīng)過程中易失活等缺點,對實現(xiàn)煤炭資源清潔利用目標(biāo)具有重要意義。通過共沉淀法合成了一系列Cu/MgO催化劑,利用固定床微分反應(yīng)器系統(tǒng)對催化劑性能進行了評價,并采用X射線衍射(XRD)、程序升溫還原(H2-TPR)、程序升溫脫附(H2-TPD和CO-TPD)以及漫反射傅里葉變換紅外光譜(DRIFTS)等表征方法分析了催化劑的物理化學(xué)性質(zhì),研究了Mg含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))對銅基催化劑表面 結(jié)構(gòu)及合成氣制甲醇性能的影響。結(jié)果表明,MgO不僅可以改變催化劑表面銅物種的分散度和晶粒尺寸,還可調(diào)節(jié)銅基催化劑的還原性能,Cu與MgO的協(xié)同作用提高了銅基催化劑對合成氣的吸附和活化速率,從而提高了催化劑的甲醇合成活性;Mg含量為 67%時,催化劑表面Cu0 物種的晶粒尺寸最小為 11.5 nm,在催化劑表面分散效果最明顯,展現(xiàn)出最佳的甲醇合成性能,合成氣制甲醇的轉(zhuǎn)換頻率達到 5.67 × 10-1 s-1。
關(guān)鍵詞:合成氣;催化加氫;甲醇;Cu/MgO催化劑;協(xié)同作用;Mg含量
發(fā)布時間:
2022-03-10 09:10