探究甲醇裂解用高效金属催化剂的研究

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1、四川大学硕士学位论文甲醇裂解用高效金属催化剂的研究姓名：王立楠申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：储伟20060426阴¨1人学硕}学付论文甲醇裂解用高效金属催化剂的研究专业：化学工艺研究生：王立楠指导教师：储伟(教授)氧是一种理想的洁净燃料，甲醇因便于储存、易于重整、不含硫等优异的物理化学性质而成为首选的化学储氢物质，甲醇裂解成H2、CO混合气为化工厂、材料加工厂等提供了一个简单而经济的H2、CO来源。本文以甲醇裂解为模型反应，首先从催化剂的基本制备条件着手，通过不同载体的影响、催化剂的还原方式、活性组分含量的研究，结合TPR等表征结果，比较深入地研究了铜镍催化剂对还原

2、性质的影响。合适含量碱及碱土金属氧化物(K20、CaO和BaO)等助剂的加入，能够明显改善催化活性和选择性，其中K20是较好的催化助剂，反应活化能较低，活性顺序依次为K20>BaO>CaO>MgO。TPR分析结果发现碱及碱土金属氧化物的加入增强了组分间的相互作用，这种强相互作用使催化活性得到提高。不同升温速率的TPR分析结果表明钾助剂还原反应活化能较低，有利于催化剂的活性物种的生成。XRD结果表明未出现含钾化合物的明显衍射峰，说明助剂在催化体系中分散均匀，处于无定型或长程无序短程有序状态。在铜镍催化剂中加入少量稀土金属氧化物ce02等助剂，甲醇转化率和产物选择性得到明显提高。在

3、研究氧化铈含量变化的催化剂中，当氧化铈含量为3．o~5．O％时，催化剂的活性中心数目最多；氧化铈含量大于5．0％，催化剂的活性中心数量略有减少。TPR、TPD等结果说明稀土氧化物的加入调变了组分问的相互作用，改善了催化剂的还原性能，使可还原的活性物种增加；并促进了对CO和H2的脱附，CO和H2容易从催化剂中脱附出来，使甲醇裂解反应利于正向进行，从而导致催化剂活性升高。采用溶胶凝胶方法制备的催化剂比担载型催化剂催化活性明显提高，焙烧温度对催化剂性质影响很大，450℃左右焙烧效果最好。TG．DTG表征说明在450℃左右活性物种的硝酸盐分解完全，BET及XRD表征说明在该温度焙Il婴

4、型盔兰雯±!!笙奎InvestigationofMethanolDecompositionwithHighActivityMetal-basedCatalystsMajor：．ChemicalengineeringtechnologyGraduate：Wang，LinanSupervisor：Prof．Chu，WeiHydrogenisanidealcleanfuel．MethanoliSanimportantresourceforitsconveniencestorage，reformedandfreeofsulfur．Hydrogenandmonoxidefrommetha

5、noldecompositionisoneofthepromisingwaysinthisaspect．Inthispaper,methanoldecompositionwasappliedincatalysttest．Supporters，reductivewayandcoppercontentwereinvestigated．ConcernedwithtlleTPRcharacterization,theeffectswerediscussedindetail．Alumina-supportedcopper-nickelbasedcatalystspromotedbydif

6、ferentalkalimetaloxideandalkaline-earthmetaloxidewereprepared．TheresultssuggestedthattheconversionofmethanolandselectivityofH2werebi曲erthanthatofcatalystsamplescomparedwithcopper-nickelbasedcatalysts．K20wasthebestpromoteramongthealkaliandalkaline—earthmetallicoxide．TPRresultsindicatedthatKz0

7、intensifiedtheinteractionbetweencopper-nickelandsupporters．FromtheresultsofXRD，Kz0disperseduniformlybecausetherewerenotK20phasesobserved．TheadditionofdifferentpromoterscouldimproveremarkablytheselectivityofCu-Ni／A1203catalystsformethanoldecompositi