凹凸棒土催化劑載體的研制及在催化CO變換反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、凹凸棒土(ATP)是以一種層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽為主的粘土礦。由于凹凸棒土具有特殊的結(jié)構(gòu)而賦予了它良好的催化作用、吸附作用、流變性和耐熱性，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、石油、建材、造紙、農(nóng)牧、醫(yī)藥、原子能、食品、太陽(yáng)能和硅酸鹽等工業(yè)。本文綜合分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)凹凸棒土用于催化劑方面的文獻(xiàn)資料，對(duì)其作為催化劑載體進(jìn)行了研究和改性并將其應(yīng)用到催化CO變換反應(yīng)中，具體如下：
　　首先，對(duì)ATP進(jìn)行了酸化、熱活化處理以及與無(wú)機(jī)化合物氧化鎂復(fù)合改

2、性的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)正交表設(shè)計(jì)討論了酸化條件及氧化鎂的加入對(duì)載體比表面積的影響，采用IR、SEM、EDS、BET、顆粒強(qiáng)度測(cè)試等表征手段系統(tǒng)研究了ATP的形貌、組成、熱學(xué)特征、ATP-MgO復(fù)合物的比表面積和催化劑顆粒強(qiáng)度的變化規(guī)律，確定的較佳實(shí)驗(yàn)條件是：使用鹽酸酸化，酸濃度3M，酸化時(shí)間2h，溫度75℃，氧化鎂的摻入量為7wt％；熱活化條件確定為420℃焙燒2h，采用擠條成型的方式，5wt%的自制鋁溶膠作粘結(jié)劑，3wt%田菁粉做助擠劑，制備

3、出表面光滑、顆粒強(qiáng)度高于75N/cm的催化劑顆粒。
　　其次，采用三種方法制備了納米MgO-ATP復(fù)合物，通過(guò)SEM表征手段，比較了三種制備方法對(duì)顆粒分散性和外觀形貌的影響，最終確定了均勻沉淀-沉積法制備納米MgO-ATP復(fù)合物為最佳制備方法。同時(shí)在制備的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于ATP的加入使復(fù)合物中氧化鎂顆粒的形貌和尺寸都發(fā)生了明顯的變化，討論了不同含量的ATP的摻入對(duì)制備納米氧化鎂的影響，隨著ATP含量的增加，納米氧化鎂顆粒由片狀結(jié)構(gòu)

4、經(jīng)歷了顆粒狀最后轉(zhuǎn)變?yōu)榘魻?、纖維狀的納米顆粒。最后，通過(guò)NH3-TPD技術(shù)測(cè)定了ATP載體和MgO-ATP復(fù)合載體表面的酸強(qiáng)度的變化，納米氧化鎂的摻入調(diào)節(jié)了ATP載體表面的強(qiáng)酸性位點(diǎn)。
　　最后，采用共浸法制備了一系列的鈷鉬系/MgO-ATP催化劑，對(duì)氧化態(tài)催化劑進(jìn)行了TGA、SEM等基本表征，結(jié)果說(shuō)明浸漬法制備的催化劑可以使活性相均勻的分布于催化劑載體表面上，有利于提高催化劑的活性。通過(guò)H2-TPR表征技術(shù)考察了鉀含量的不同對(duì)催