毛东森
,
张斌
,
宋庆英
,
杨为民
,
陈庆龄
催化学报
采用浸渍法制备了一系列MgO改性的HZSM-5分子筛,并以MgO/HZSM-5为甲醇脱水催化剂与Cu-ZnO-Al2O3甲醇合成催化剂组成双功能催化剂,在连续流动加压固定床反应器上考察了其对合成气直接制二甲醚反应的催化性能.结果表明,以适量MgO改性的HZSM-5分子筛组成的双功能催化剂上,二甲醚选择性可高达64.8%,CO2和烃类副产物的选择性分别为30.2%和0.4%;由未改性的HZSM-5分子筛组成的双功能催化剂上,二甲醚选择性仅为49.1%,CO2和烃类副产物的选择性则分别高达37.1%和9.3%.当MgO含量过高时,则CO转化率和二甲醚选择性均降低.根据实验结果,提出了甲醇在MgO/HZSM-5上脱水的反应机理.
关键词:
合成气
,
二甲醚
,
双功能催化剂
,
甲醇脱水
,
甲醇合成
,
HZSM-5分子筛
,
氧化镁
,
铜
,
氧化锌
,
氧化铝
林明桂
,
杨成
,
吴贵升
,
魏伟
,
李文怀
,
单永奎
,
孙予罕
,
何鸣元
催化学报
考察了锰和镧助剂对Cu/ZrO2催化剂上CO加氢合成甲醇反应性能的影响,并通过BET,XRD,TPR,H2-TPD和CO-TPD等手段对催化剂的结构及吸附-脱附性能进行了研究.结果表明,锰和镧两种助剂均能有效地提高催化剂的活性,同时引入两种助剂时可使催化剂的活性进一步提高,表现出较强的协同效应.一方面,锰的加入可使催化剂各组分的相互作用增强,特别是铜锰复合物的形成可有效地促进活性组分的分散,防止催化剂的烧结; 另一方面,镧助剂的引入进一步增强了铜锆在界面的相互作用,稳定了催化剂的活性中心,有利于吸附物种在两者之间发生溢流.
关键词:
铜
,
氧化锆
,
负载型催化剂
,
锰
,
镧
,
助剂
,
协同作用
,
甲醇合成
左宜赞
,
安欣
,
韩明汉
,
王金福
,
王德峥
,
金涌
催化学报
通过控制去离子水洗涤次数,制备了一系列不同钠含量的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2甲醇合成催化剂,研究了钠含量对催化剂活性和稳定性的影响.结果表明,催化剂的活性和稳定性随着残存钠含量的降低而迅速增加.通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征发现,残存的钠会加速催化剂的烧结,使晶粒长大,降低催化剂的比表面积.为了得到高活性和高稳定性的铜基甲醇催化剂,必须将催化剂中的钠含量控制在0 5 mg/g以下.
关键词:
钠
,
铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
氧化锆
,
甲醇合成
,
烧结
,
稳定性
马洪涛
,
邓国才
,
包信和
催化学报
采用XRD和XPS 方法考察了Cu-ZnO-Al2O3甲醇合成催化剂在高温培烧、还原和反应过程中活性组分的动态变化.结果表明，高温焙烧可造成活性组分晶粒的生长，ZnO晶粒比CuO晶粒更易于生长和在表面富集，从而引起Cu/Zn比下降，在还原和反应过程中，一方面H与Cu相互作用引起的Cu粒子表面自由能的降低远大于H对ZnO的影响，使的Cu粒子的生长在热力学上更有利；另一方面，由于Cu有熔点较低，造成Cu粒子的表面迁移活化能较低，表面扩散系数较高，受表面扩散所支配的粒子移动引起的晶粒生长较快，而ZnO由于熔点较高，在氢气气氛中粒子生长较慢。与焙烧后的催化剂相比，还原及反应后的催化剂表面Cu/Zn比明显增长。
关键词:
甲醇合成
,
铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
晶粒生长
,
活性组分
,
迁移
林胜达
,
唐浩东
,
吕兆坡
,
刘采来
,
岑亚青
,
刘化章
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.00325
分别采用共沉淀法(CP)、两步沉淀法(TP)和分步沉淀法(FP)制备了Cu/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂.结果发现,FP催化剂上甲醇收率比CP催化剂上高46.3%,比TP催化剂上高9.3%.采用X射线衍射、微分热重分析、红外光谱、N2吸附-脱附、程序升温还原及N2O滴定等方法表征了催化剂.结果表明,FP催化剂前驱体中(Cu,Zn)2CO3(OH)2和(Zn,Cu)5(CO3)2(OH)6两种高活性物相较多,而(Cu,Zn)6Al2(OH)16CO3·4H2O物相较少,焙烧后形成了较多的CuO-ZnO固溶体,同时形成了较多的碳酸盐,因而催化活性更高.
关键词:
甲醇合成
,
沉淀方法
,
铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
分步沉淀
,
前驱体
,
碳酸盐
左宜赞
,
张强
,
韩明汉
,
王金福
,
王铁锋
,
王德峥
,
金涌
催化学报
对Cu/Zn/Al/Zr甲醇合成催化剂进行高温烧结后采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等手段对烧结催化剂进行了表征,并对它们的活性和机理模型进行了评价和研究.结果表明,在较高烧结温度下Cu/Zn/Al/Zr甲醇催化剂中的Cu和ZnO晶粒增大,并使催化剂的形貌从串珠状转变为颗粒聚集体;烧结温度越高,晶粒越易增大,因而催化剂活性越低.可采用方程k1/k10=A×t-B描述催化剂失活过程.结果表明,随着烧结温度由400升至500℃,其幂指数B由0.076增至0.171,而失活级数由14降至7.在较低烧结温度下,催化剂微晶在其表面的迁移和聚集是烧结失活的主要因素.随着烧结温度升高,原子通过气相形式迁移的贡献有所增加.
关键词:
铜
,
锌
,
铝
,
锆
,
甲醇合成
,
失活
,
烧结
李忠
,
范辉
,
郑华艳
,
刘岩
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91025
考察了微波辐射条件下老化温度对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂在浆态床中催化CO加氢合成甲醇反应性能的影响,并采用X射线衍射、热重分析、程序升温还原、红外光谱、X射线光电子能谱、透射电镜和粒度分析等手段对催化剂及其前驱体的微观结构进行了表征.结果表明,在母液老化过程中,微波辐射有助于Cu~(2+)取代Zn_5(CO_3)2(OH)_6中的Zn~(2+),使前驱体中含有更多的(Cu,zn)_5(CO_3)_2(OH)_6物相,焙烧后催化剂的CuO-ZnO协同作用增强,CuO晶粒减小,表面Cu含量增加,从而提高了催化剂活性和稳定性.在微波辐射条件下,于80℃老化制备的催化剂活性最高,在400h浆态床合成甲醇评价期间,平均失活率仅为O.11%/d,最大时空收率为318.9mg/(g·h),比非微波辐射制得催化剂的平均失活率降低了31.2%,时空收率提高了10.1%.
关键词:
微波辐射
,
老化温度
,
甲醇合成
,
浆态床
,
铜
,
氧化锌
,
氧化铝
王丹君
,
陶芙蓉
,
赵华华
,
宋焕玲
,
丑凌军
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60256-2
对传统共沉淀法进行改进,在老化阶段通入CO2促进母液中前驱体物相的转变,制备了Cu/ZnO/Al2O3催化剂.N2吸附、X 射线衍射、场发射扫描电子显微镜、程序升温还原、程序升温分解结果表明,改进共沉淀法制备的催化剂前驱体中碱式硝酸铜更易转变为碱式碳酸铜,从而提高了前驱体的稳定性,并使得焙烧后的催化剂具有较大的比表面积和孔体积及较小的颗粒.在200～260℃范围内对CO2加氢制甲醇活性测试表明,改进方法制备的催化剂活性明显优于传统共沉淀法制备的催化剂.
关键词:
二氧化碳辅助老化
,
铜
,
氧化锌
,
氧化铝
,
二氧化碳加氢
,
甲醇合成
蒋小川
,
李建伟
,
李成岳
催化学报
以Lurgi型甲醇合成反应器一维非均相数学模型和单颗粒催化剂反应-扩散模型为基础,通过模拟分析及与工业生产数据相对照的方式,对六种具有不同结构的C302催化剂动力学模型进行了工业应用检验.将六种模型用于非等温工业反应器性能分析时,有的模型模拟结果偏离实际情况较远,表明动力学模型结构对反应器模拟结果有较大的影响,有必要对用等温动力学实验数据和传统方法确立的动力学模型从工业应用角度做进一步检验.基于这一观点,最终确定了三种比较适宜于工业应用的C302催化剂的动力学模型.
关键词:
铜基催化剂
,
甲醇合成
,
动力学模型
,
固定床反应器
吴再国
,
岑亚青
,
刘化章
催化学报
采用酸-碱交替沉淀法制备了Cu基甲醇合成催化剂放大样(500 g), 并用X射线衍射、低温N2吸附和扫描电子显微镜等对催化剂进行了表征,系统考察了制备条件(搅拌速度、溶液滴加速度、盐和碱溶液浓度等)对催化剂性能的影响. 结果表明,采用酸-碱交替沉淀法制备的Cu基甲醇合成催化剂中, Cu和Zn组分以无定形的CuO-ZnO固溶体存在,使得CuO和ZnO的晶粒减小,导致催化剂的晶粒度较小,粒径尺寸分布较均匀,结晶度相对较低,有利于提高催化剂的比表面积. 采用酸-碱交替沉淀法制备的Cu基甲醇合成催化剂具有较高的Cu分散度和较大的Cu比表面积. 在优化条件下制备的催化剂的活性和耐热性均比国内外工业催化剂高.
关键词:
酸-碱交替沉淀
,
甲醇合成
,
铜基催化剂
,
优化
,
表征
