完全液相法Cu-Zn-Al催化劑的制備及其催化合成制備乙醇的研究.pdf

1、能源是人類生存與經(jīng)濟發(fā)展的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，然而隨著全球經(jīng)濟持續(xù)、快速發(fā)展，能源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等問題日益突出，能源供需矛盾日益突顯。當(dāng)前世界能源消費以煤、石油、天然氣等化石資源為主，然而化石能源面臨日益枯竭的困境，因此急需開發(fā)各種化石能源的替代品。乙醇作為一種清潔、高效、可再生的液體燃料而受到人們的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)行的各種乙醇制備方法均存在諸多不足，針對我國“富煤、貧油、少氣”的能源現(xiàn)狀，發(fā)展以煤基合成氣催化合成乙醇的工業(yè)路線更符合我

2、國可持續(xù)發(fā)展的要求。合成氣制乙醇為我國煤炭資源的清潔利用開辟了新的路徑，對提高我國糧食安全與能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　本課題組在前期利用完全液相法制備的Cu/Zn/Al催化劑合成甲醇的過程中，意外的發(fā)現(xiàn)伴有高濃度的乙醇生成，但重復(fù)性較差。本文在前期研究的基礎(chǔ)上，利用完全液相法，通過改變催化劑前驅(qū)體制備過程中異丙醇鋁的水解溫度、水解時間以及熱處理過程中液體石蠟的加入量等制備條件，以期重復(fù)出催化活性、乙醇選擇性以及穩(wěn)定性均較好

3、的Cu/Zn/Al漿狀催化劑，并利用XRD、H2-TPR、BET和XPS技術(shù)對催化劑進(jìn)行了表征，與催化劑性能關(guān)聯(lián)后，得出結(jié)論如下:
　　1.催化劑前驅(qū)體制備過程中異丙醇鋁不同的水解溫度、水解時間以及熱處理過程中液體石蠟加入量的變化對催化劑的活性影響較大，其中調(diào)變液體石蠟加入量的催化劑活性最好。CO轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到20.7％，乙醇選擇性可以達(dá)到4.1％。
　　2.高選擇性的生成乙醇，需要催化劑中具有高含量的氧化態(tài)Cu物種(Cu2