CuCo基催化劑用于合成氣制低碳醇的研究.pdf

1、CuCo基催化劑用于合成氣制低碳醇的研究基催化劑用于合成氣制低碳醇的研究StudyonhigheralcoholsfromsyngasovernovelCuCocatalysts學(xué)科專業(yè)：工業(yè)催化研究生：潘東明指導(dǎo)教師：劉源教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一四年五月摘要低碳醇作為液體燃料、汽油添加劑以及基礎(chǔ)化學(xué)化工原料具有很好的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景。本文利用ZrO2，La2O3以及CuCo基催化劑在合成低碳醇反應(yīng)中各自的特點(diǎn)，制備了ZrO2負(fù)載L

2、aCo1xCuxO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的催化劑前驅(qū)體，并研究了不同Cu摻雜量，不同鈣鈦礦負(fù)載量以及不同反應(yīng)條件下，其在合成低碳醇反應(yīng)中的表現(xiàn)。采用檸檬酸絡(luò)合多次浸漬法制備了系列16%LaCo1xCuxO3ZrO2(x=00.10.20.3)催化劑前驅(qū)體，利用X射線衍射（XRD）、透射電鏡（TEM）、程序升溫還原（TPR）等技術(shù)對催化劑進(jìn)行表征，并采用加壓微型固定床反應(yīng)器對其合成氣轉(zhuǎn)化制低碳醇的催化性能進(jìn)行評價(jià)。經(jīng)還原之后前驅(qū)體形成了氧化鑭修飾的

3、氧化鋯載體負(fù)載CoCu合金(CoCuZrO2La2O3)，在合成氣反應(yīng)中形成了Co2CCuZrO2La2O3結(jié)構(gòu)。性能測試結(jié)果表明，該系列催化劑具有很好的醇選擇性特別是C2醇的選擇性。其中，16%LaCo0.7Cu0.3O3ZrO2催化劑在310℃，3MPa，H2CO=2，空速為3900h1的條件下，醇選擇性可以達(dá)到43.4%，C2醇在總醇中的含量可以達(dá)到82.3%。經(jīng)過200h的穩(wěn)定性測試后，催化劑的性能依然良好。CoCu合金顆粒與氧

4、化鑭修飾的氧化鋯載體之間的共同作用使催化劑顯示了優(yōu)良的醇選擇性特別是C2醇的選擇性以及好的穩(wěn)定性。采用檸檬酸絡(luò)合多次浸漬法制備出了系列y%LaCo0.7Cu0.3O3ZrO2(y=121618)催化劑前驅(qū)體，研究了不同鈣鈦礦負(fù)載量對合成氣制低碳醇的影響。結(jié)果表明低碳醇的選擇性隨著鈣鈦礦負(fù)載量的增加而降低。隨著負(fù)載量的提高，前驅(qū)體中載體ZrO2表面的鈣鈦礦會(huì)發(fā)生聚集，相應(yīng)還原得到的CuCo合金顆粒分散性較低，影響了其催化合成氣生成低碳醇的