合成氣制C2含氧化合物Rh-Mn-SiO2催化劑上Mn作用本質(zhì)的研究.pdf

1、隨著石油資源的日益短缺，人們環(huán)境意識的不斷提高，用源于豐富的煤、天然氣和生物質(zhì)的合成氣制乙醇等C2含氧化合物的研究引起了廣泛的關(guān)注。擔(dān)載的Rh基催化劑是迄今受到廣泛研究并對C2含氧化合物的生成具有獨(dú)特選擇性的體系，助劑Mn的添加能顯著的改變催化劑的性能。
　　 本論文的主要目的是研究不同添加量的Mn對Rh/SiO2催化劑性能的影響和作用本質(zhì)及Rh+物種對合成氣制C2含氧化合物的貢獻(xiàn)。
　　 在本論文的第一部分工作中，制備

2、了系列不同Mn含量的Rh-xMn/SiO2(x為Mn/Rh=0～3)催化劑，進(jìn)行合成氣制C2含氧化合物反應(yīng)性能評價(jià)，采用XRD、TEM、CO吸附量測定、CO-TPD、TPSR、ESR、TPR、XPS等實(shí)驗(yàn)手段對相關(guān)催化劑的分散度、吸附CO的能力、Rh物種與助劑的作用以及氧化還原性等進(jìn)行了表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：添加適量的Mn可同時(shí)提高Rh/SiO催化劑的活性和生成C2含氧化物的選擇性。Mn的添加可以影響催化劑氫助解離CO的活性和CO直接解離

3、的活性。Mn的添加還改變了催化劑上CO吸附物種的分布，使具有適中吸附強(qiáng)度的CO增多。Mn與Rh之間存在著相互作用，Mn的添加抑制了Rh的還原。
　　 為了進(jìn)一步探明Mn在Rh-xMn/SiO催化劑中的作用本質(zhì)以及Rh+物種對合成氣制C2含氧化合物的貢獻(xiàn)，在論文的第二部分，我們采用IR光譜技術(shù)對不同Mn/Rh比的Rh-xMn/SiO2催化劑上CO和合成氣的吸附、臨氫條件下預(yù)吸附CO的程序升溫反應(yīng)、CO程序升溫脫附以及流動(dòng)態(tài)合成氣中

4、CO加氫的程序升溫反應(yīng)等進(jìn)行了考察，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在CO氣氛中，當(dāng)溫度升至200℃時(shí)孿生CO吸附物種消失，表明在反應(yīng)溫度下可能不存在Rh+，即Rh+可能不是CO插入的活性位；Mn的添加有助于傾斜式CO吸附物種的生成，在Rh-xMn/SiO2催化劑上傾斜式CO的加氫解離活性更高；與蔡啟瑞等的結(jié)果一致，在合成氣反應(yīng)中Mn通過促進(jìn)高位能甲?；虚g態(tài)的生成，提高了催化劑的氫助解離CO能力，這也與適量Mn的添加使催化劑的CO轉(zhuǎn)化率提高的結(jié)果相符；