負載型銠基催化劑的制備及其CO加氫制乙醇性能研究.pdf

1、針對CO加氫制備乙醇過程中Rh基催化劑分散度低、易團聚、乙醇選擇性低、催化劑成本高等問題，本論文以制備高分散Rh基催化劑為切入點，分別選用TiO2水滑石(LDHs)為載體，采用沉淀沉積和浸漬法制備了兩種高分散負載型Rh基催化劑。通過研究兩種催化劑的CO加氫反應性能，探討了催化劑活性、選擇性變化趨勢;通過引入助催化劑研究了助劑與金屬活性位間的相互作用。本論文工作獲得了高選擇性、高穩(wěn)定性的負載型Rh基催化劑，在CO加氫制備乙醇中具有潛在的應

2、用價值。
　　 論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)采用沉淀沉積方法制備了以TiO2為載體、CeO2為助劑的高分散Rh基催化劑，并且通過調(diào)變CeO2含量研究了其對催化劑活性的影響。TEM表征結果表明Rh與CeO2物種均勻地高度分散于TiO2載體表面，Rh粒子的粒徑在1-2nm之間。CeO2的含量對催化效果有重要影響:CeO2的含量為1wt％時具有最佳的催化性能。反應條件為T=537 K、P=3 MPa、H2∶CO=2∶

3、1時，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率達到32％，乙醇的選擇性達到33％。通過化學程序升溫還原(TPR)與X射線光電子能譜(XPS)表征發(fā)現(xiàn)，Rh與CeO2之間存在強相互作用力，CeO2的存在提高了Rh的CO解離和插入能力，有利于乙醇的生成。這種采用沉淀沉積方法制備的高分散、高活性的1wt％Rh-1 wt％CeO2/TiO2催化劑，在合成氣轉(zhuǎn)換制備乙醇反應中具有潛在的應用前景。
　　 (2)通過成核晶化隔離法制備了MgFe-LDH前體，采用浸漬

4、法將Rh負載于MgFe-LDH表面，并經(jīng)焙燒還原法制備Rh/MgFe-MMO催化劑。X射線粉末衍射(XRD)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)研究結果表明，載體MgFe-MMO主要以Fe3O4和MgO形成存在，Rh納米粒子高分散于MgFe-MMO載體上。前體的Mg∶Fe投料比為2∶1時，獲得的1wt％Rh/Mg2Fe1-MMO催化劑具有最大的比表面積，在T=573 K、P=3 MPa、H2∶CO=2∶1時，對CO加氫反應具有高的反應活