超细Cu-ZnO-ZrO2催化剂的制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能.pdf

《超细Cu-ZnO-ZrO2催化剂的制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第21卷第3期催化学报2000年5月VOl.21NO.3ChiHeseJOuIHalOfCatalysisMay2000文章编号：0253-9837（2000）03-0247-04超细Cu-ZHO-ZPO催化剂的制备及其催化CO加氢合成甲醇的性能22丛昱1，田金忠2，黄宁表2，徐长海1，张涛1，孙孝英1，关文1，梁东白1（1中国科学院大连化学物理研究所环境工程实验室，大连116023；2香港城市大学生物及化学系，香港）摘要：采用溶胶-凝胶法、共沉淀法和共沸蒸馏法制备了一系列不同粒度范围的超细Cu-ZHO-ZIO催化剂，并应用2BET，XRD，TEM和TPR等物理化学方

2、法对催化剂的结构和物化性质进行了表征，同时考察了催化剂上CO2加氢合成甲醇的反应性能.结果表明，超细Cu-ZHO-ZIO催化剂具有粒度小、颗粒分布均匀和稳定性好的特点，并发2现超细Cu-ZHO-ZIO催化剂比大颗粒的工业Cu-ZHO-al催化剂具有更高的催化活性，而且随着催化剂粒度的减22O3小，甲醇合成活性进一步增大.研究还发现，ZIO具有稳定反应活性中心的作用.2关键词：超细粒子催化剂，铜，氧化锌，氧化锆，二氧化碳，加氢，甲醇中图分类号：O643文献标识码：aCO是世界上最丰富的碳资源之一.由于石油成0.1mOl／L（以Cu2+计）的水溶液，在搅拌下缓慢2资源的日

3、益枯竭和CO引起的遍及全球的温室效滴加9%氨水至p~=7，室温下陈化24h，低温干燥2应，使得控制和利用CO的研究越来越引起广泛的脱水，然后分段程序升温至773K，焙烧4h，制得2兴趣.CO的化学固定方法之一就是CO催化加氢催化剂.以此法制备的催化剂记为I-H，其中I代22合成有用的化学品.目前对CO催化加氢的研究主表共沉淀法，H的含义同上.2要集中在合成甲醇方面［1~3］.超细催化剂具有比表1.1.3共沸蒸馏法将1.1.2中制备的沉淀混合面积大、分散度高和热稳定性好的特点，其特殊的表物适当脱水后，加入正丁醇溶液，在搅拌及加热下共面结构和性质引起了人们广泛的关注.孙琦

4、［4］和沸蒸馏，当蒸气的温度升到正丁醇的沸点390K时，Chi［5］等成功地制备了超细Cu-ZHO-alO和Cu-回流30miH.将沉淀低温干燥以脱除有机溶剂，然23ZHO-siO2催化剂，并进行了CO2加氢合成甲醇的反后分段程序升温至773K，焙烧4h，得到的催化剂应性能的研究.本文采用不同方法制备了粒度不同记为]-H，其中]代表共沸蒸馏法，H的含义同上.的超细Cu-ZHO-ZIO2催化剂，考察了其在CO2加氢1.2催化剂表征催化剂的BET比表面积测定在合成甲醇反应中的性能，并讨论了ZIO的作用.OmHisOIp100cX型吸附仪及BC-1型比表面积测定2仪上进行，

5、形貌及粒径的测定采用日本JEM-1实验部分2000EX型透射电镜（TEM），晶型的测定采用日本1.1催化剂制备RigakuD／maX-RB型X射线衍射仪.TPR测定使1.1.1溶胶-凝胶法将硝酸铜、硝酸锌和硝酸锆用常规的程序升温装置，热导池检测器，20mg催在368K适当脱水后按化学计量比溶解到乙二醇化剂在773K处理30miH，在~e气中降至室温，切中，在搅拌下逐渐升温，保持在333K直到深绿色透换为5%~2／aI（体积分数）混合气（50ml／miH），以明凝胶生成.将上述凝胶在353K烘干48h，然后16K／miH的速度升温至993K.反应中生成的水用分段程序升温

6、至773K，焙烧4h制得Cu-ZHO-高氯酸钾脱除.ZIO2超细催化剂.将催化剂压片、成型并筛分成301.3CO2加氢反应性能测试反应在!4mm内径的不锈钢固定床流动反应器上进行，催化剂装量1~60目待用.以此法制备的催化剂记为I-H，其中I代表溶胶-凝胶法，H代表Cu，ZHO和ZIO2ml.反应前先在~2气氛下逐渐升温至723K使催（al）的质量比.化剂还原，恒温2h，然后降至反应温度，切换成2O31.1.2共沉淀法将硝酸铜、硝酸锌和硝酸锆配制~2／CO2（311体积比）或~2／CO（311体积比）原料收稿日期：1999-10-08.第一作者：丛昱，女，1969年生

7、，博士.联系人：梁东白.Tel：（0411）4671991-732；E-mail：dbliaHg@dicp.ac.cH.基金项目：香港城市大学战略研究基金项目（7000800）.248催化学报第21卷气，反应压力3.UMPa，空速8UUUh-1.反应产物超细Cu-ZnO-ZrO催化剂的平均粒径为18nm，粉2用~P589U型气相色谱仪分析，采用Porapak-GS体的分散性也较好，但粒径分布较宽；#-111超细柱，热导池检测器检测.Cu-ZnO-ZrO2催化剂的平均粒径最小，为14nm，粉体的颗粒分布比较均匀，但分散性较差.从图2所2结果与讨论示的X