漿態(tài)床典型溶劑液體石蠟中合成氣制備二甲醚的理論研究.pdf

1、相比固定床反應器，漿態(tài)床反應器能夠有效的傳遞熱量，容易實現(xiàn)恒溫操作，低的氣體循環(huán)比和低的熱量損失，因此漿態(tài)床反應器得到了越來越多的關注。然而漿態(tài)床液體環(huán)境中催化劑的催化一直沿用傳統(tǒng)的氣固相催化理論，現(xiàn)有的催化理論在固-液-氣三相反應過程中有許多局限性，許多微觀尺度上物質間的相互作用機理和規(guī)律不能洞悉，亟需相關的基礎理論研究。
　　本文以漿態(tài)床典型溶劑液體石蠟為反應環(huán)境，以合成氣為研究探針，構建液體石蠟環(huán)境中合成氣和甲醇在Cu(11

2、0)和γ-Al2O3(110)表面吸附的氣-固-液模型，研究液體石蠟和氣相環(huán)境中合成氣制備甲醇和甲醇脫水制備二甲醚反應過程的異同，得到如下結論：
　　1.相比較液體石蠟和真空環(huán)境中合成氣制備二甲醚的反應，液體石蠟環(huán)境中CO，H，HCO，H2CO，H3CO，H2COH，CO2，OH，O以及CH3OCH3的吸附能和真空環(huán)境中差別不大，而COH，HCOH，H3COH，bi-HCOO，COOH，H2COO，HCOOH，H2COOH，H2O

3、的吸附能比真空環(huán)境中弱0.11~0.66 eV。
　　2.對于CO加氫制備甲醇的反應，液體石蠟和真空環(huán)境中的反應路徑都為CO→HCO→H2CO→H3CO→H3COH；對于水煤氣變換反應，液體石蠟和真空環(huán)境中的反應路徑都為CO+2H2O→CO+2OH+2H→CO+H2O+O+H2→CO2+H2O+H2；對于CO2加氫制備甲醇的反應，液體石蠟環(huán)境中的反應路徑為CO2+H→HCOO→H2COO→H2CO→H3CO→H3COH，而真空環(huán)境

4、中的反應路徑為CO2+ H→ HCOO→ HCOOH→H2COOH→H3CO→H3COH；對于甲醇制備二甲醚的反應，液體石蠟和真空環(huán)境中的反應路徑都為CH3OH→CH3O+H，2CH3O→CH3OCH3+O。表明液體石蠟不影響CO加氫制備甲醇、水煤氣變換和甲醇制備二甲醚的反應機理，但是它改變了CO2加氫制備甲醇的反應機理。
　　3. Hirshfeld電荷和d帶中心表明液體石蠟改變了Cu(110)的表面性質，液體石蠟環(huán)境和真空環(huán)境