陈术清
,
吕功煊
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140192
本研究利用浸渍法制备了Ru/TiO2催化剂,并在光照和加热两种条件下考察了其催化二氧化碳与氢的反应,发现催化剂在两种条件下均可引发显著的甲烷化反应(CO2+4H2 → CH4+2H2O).结果显示,在光照和加热(150～350℃)条件下,CH4为唯一含C产物.而在更高温度的加热条件下(＞400℃)除了生成CH4外,还产生少量CO副产物,表明反应温度对产物选择性有显著影响.随着反应温度由150℃升高到550℃,对于不同负载量的担载Ru催化剂,CO2转化率均先增加后降低,其中在Ru担载量为1.5wt％Ru/TiO2催化剂上CO2转化率在350℃时达到最高,为77.58％.而在温度＞400℃条件下,CO的选择性也随反应温度的升高而逐渐增加.综合反应结果和XRD、XPS和N2吸附-脱附等表征结果,发现二氧化碳与氢在光照和加热条件下(150～550℃)反应机制不同.在光照条件下,光激发电子首先被金属Ru捕获,进而将吸附在金属Ru上的二氧化碳还原,活性物种经由RuC中间体形成CH4.而加热条件下(150～550℃),H2先被Ru活化成氢原子,氢原子还原吸附在催化剂表面的CO2形成RuC中间体,最后RuC中间体进一步加氢生成CH4.虽然在两种反应条件下经历相同的中间体,但是中间体的形成路径不同,即反应物CO2被活化的方式不同,因而产物选择性不同.
关键词:
光催化
,
加热
,
CO2加氢
,
Ru
贾若琨
,
赵光宇
,
林松竹
,
靳军灿
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.05.140295
以异丁醇为共沸溶剂,采用共沸蒸馏-共沉淀方法制备了Cu基CuO-ZnO/Al2 O3负载型催化剂.利用X射线衍射(XRD)、热重差热(TG/DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对产物形貌和结构进行了表征.结果表明,共沸蒸馏能有效脱除前驱体溶胶中的游离水,抑制粒子之间的团聚;同时异丁醇与聚乙二醇共同作用影响颗粒的Ostwald熟化,使粒度分布均匀、分散性能优异、增强了催化剂中CuO组分分散性.在固定床反应器中对CO2加氢直接合成甲醇的催化性能进行了评价.考察了不同催化剂的催化性能,结果表明,与直接干燥法制备的催化剂相比,共沸蒸馏法制备的催化剂具有更好的催化性能和催化稳定性,甲醇的收率最大可达到9.6％,甲醇收率提高29.7％.
关键词:
共沸蒸馏法
,
CuO-ZnO/Al2O3催化剂
,
CO2加氢
,
甲醇合成
袁野
,
纳薇
,
王华
,
高文桂
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.24.006
用直接合成法制备了不同铝硅物质的量比 Al-SBA-15(β)(β=n(Al)/n(Si)=0,0.02,0.03,0.05)介孔分子筛,并采用浸渍法制备了金属负载量m=35%的CZZ/Al-SBA-15(β)负载型介孔催化剂,考察了 Al/Si 比对负载催化剂结构和性能的影响。采用 N2吸附-脱附、X 射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、CO2吸附(CO2-TPD)、NH3吸附(NH3-TPD)和透射电子显微镜(TEM)等手段对样品进行了表征,在固定床反应器上评价了其 CO2加氢合成甲醇的催化性能。实验结果表明,CZZ/Al-SBA-15(β)具有介孔结构,Al的引入不但增加了载体表面酸性位点,同时还提高了催化剂表面铜分散度(DCu%)和铜比表面积(SCu )以及促进了Cu+-O-Zn活性位的形成,从而大大提高了催化剂的活性。其中CZZ/Al-SBA-15(0.03)催化剂的甲醇选择性达到26%,与不掺铝的 CZZ/Al-SBA-15(0)催化剂相比,甲醇选择性提高了11%,但随着掺 Al量的继续增加,酸性太强,CO2吸附能力下降,活性反而降低。
关键词:
Al-SBA-1 5
,
浸渍法
,
甲醇
,
分散度
,
CZZ/Al-SBA-1 5
,
CO2 加氢
张晓艳
,
王明华
,
Paul Webley
,
Penny Xiao
,
王凤栾
,
陶昱中
,
翟玉春
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2016.04.007
采用共沉淀-程序升温焙烧的方法制备Cu/Mn氧化物催化剂,考察元素组成对催化剂结构和性能的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)等对样品进行表征.结果表明,催化剂前驱体在程序升温焙烧过程中可形成Cu1.5Mn15O4尖晶石相,该尖晶石相结构有利于Cu晶粒分散,防止Cu晶粒在反应过程中团聚和烧结.元素组成显著影响催化剂的前驱体结构和性能.当Cu占Cu、Mn总质量的40％时,催化剂前驱体中几乎全部的Cu都与Mn结合形成Cu15Mn15O4尖晶石相,比表面积最大,催化活性最高,CO2转化率最高达到16.3％.尖晶石相结构有利于催化剂活性提高.Cu/Mn氧化物催化剂更有助于促进逆水煤气变换(RWGS)反应.
关键词:
CO2加氢
,
催化剂
,
Cu
,
Mn
,
程序升温焙烧
倪利萍
,
郭淑霞
,
罗兰
,
许争
,
曹建新
,
刘飞
人工晶体学报
采用共沉淀包覆法制备了SAPO-34/CZA双功能复合催化剂,研究了复合相比例对催化剂晶体结构性质和CO2加氢制低碳烯烃催化性能的影响.采用XRD、FT-IR、SEM、BET、NH3-TPD和CO2-TPD等手段对不同催化剂的晶相组成、骨架结构、微观形貌、孔结构及表面酸碱性进行了分析表征.研究结果表明,复合相比例对SAPO-34/CZA双功能复合催化剂的结构性质和催化性能影响较大.质量比为1∶1时,制得复合催化剂具有明显微孔和介孔特征(微孔比表面积53.15 m2·g-1、介孔比表面积59.84 m2·g-1、总比表面积为113.00 m2·g-1、总孔容0.41 cm3·g-1、平均孔径14.57 nm),具有特殊包覆结构及存在复合相界面,构造了特殊反应路径,微介孔层级结构强化耦合反应,表现出较高催化性能.在还原温度285 ℃、反应温度325 ℃、压力3.0 MPa、V(H2)/V(CO2)=3.0、空速(SV)3500 mL·g-1·h-1的条件下,CO2转化率为64.80%,低碳烯烃选择性为49.68%.与物理共混催化剂SAPO-34/CZA-M相比,CO2转化率和低碳烯烃选择性分别提高了31.98%和2.43%.
关键词:
SAPO-34/CZA
,
共沉淀包覆法
,
复合晶体
,
相比例
,
CO2加氢
