完全液相法中聚乙二醇介質(zhì)對(duì)CuZnAl催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、目前，煤炭經(jīng)煤氣化生成合成氣制取產(chǎn)物已經(jīng)成為煤炭資源清潔高效利用的有效途徑之一。與此同時(shí)，綠色化學(xué)的提出和蓬勃發(fā)展為此類反應(yīng)的進(jìn)展方向提出了新要求，其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。反應(yīng)介質(zhì)作為綠色化學(xué)研究的一個(gè)方面越來越引起人們的關(guān)注。
　　課題組針對(duì)漿態(tài)床使用特性提出了適宜于漿態(tài)床使用的完全液相法，其特點(diǎn)是催化劑前驅(qū)體直接在液體石蠟中進(jìn)行熱處理，形成漿狀催化劑，不經(jīng)傳統(tǒng)的干燥和焙燒，而反應(yīng)介質(zhì)在完全液

2、相法中扮演著重要的角色。為了在反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)這一概念，同時(shí)拓展完全液相法的使用領(lǐng)域，本文選用安全無毒及廉價(jià)易得的聚乙二醇400作為液體介質(zhì)，考察了聚乙二醇400與液體石蠟分別作為介質(zhì)、CuZnAl比例以及熱處理溫度對(duì)催化劑性能的影響，同時(shí)對(duì)催化劑進(jìn)行了XRD、H2-TPR、NH3-TPD、BET、XPS、TPO-MS、FTIR、H2-TPD、CO-TPD等表征，主要得出如下結(jié)論:
　　1.完全液相法中分別以液體石蠟和聚乙二醇作

3、為熱處理和反應(yīng)介質(zhì)時(shí)，CuZnAl催化劑產(chǎn)物分布具有顯著差異，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)物分別為二甲醚和戊烷。通過表征發(fā)現(xiàn)，催化劑的還原性能、物相組成、織構(gòu)性質(zhì)、酸性等均發(fā)生較大變化，表明液體介質(zhì)在完全液相法中具有重要作用。
　　2.采用聚乙二醇400熱處理后，催化劑中Cu0晶粒明顯增大，推測(cè)生成戊烷的活性中心為Cu0。從活性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中可知，合成戊烷的最適宜晶粒尺寸為21nm左右，表明戊烷的生成具有一定的尺寸效應(yīng)。
　　3.Zn組分的添加可以提

4、升催化劑的穩(wěn)定性，Al組分的添加可以提升催化劑合成戊烷的能力，但Al含量并不是越高越好;且當(dāng)熱處理溫度從低溫升至高溫，戊烷選擇性并非線性升高，其最適宜溫度為260℃。
　　4.采用聚乙二醇400為熱處理介質(zhì)，催化劑中僅存在著強(qiáng)酸中心，而采用液體石蠟為熱處理介質(zhì)，催化劑中同時(shí)存在著弱酸與強(qiáng)酸中心，但二者的酸中心種類可能不同。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，催化劑的孔徑較大，有利于反應(yīng)物分子在孔道中的擴(kuò)散，促進(jìn)了戊烷的生成。
　　5.聚乙二醇400介