凝胶网格共沉淀法制备Cu/ZnO/Al_2O_3合成甲醇催化剂

Preparation of Methanol Synthesis Catalyst Cu/ZnO/Al_2O_3by Gel-network Coprecipitation Method

随着工业污染和温室效应等环境问题及能源危机和资源危机的日益严重, 以二氧化碳为原料催化合成甲醇等化学品已成为C1化工研究中最重要的前沿课题之一[1～3]. CO2加氢合成甲醇的研究虽已有许多工作报道, 但将传统共沉淀法制备的工业甲醇合成催化剂用于CO2加氢合成甲醇时, 催化活性很低[4]. 因此, 设计和制备能够在比较温和条件下充分活化CO2并具有较高的甲醇选择性的新型催化剂就显得十分必要. 超细粒子催化剂具有高比表面积、 高表面能及表面活性位点多等特点, 表现出不同于常规材料的独特催化性能[5], 作为新型催化剂用于CO2加氢反应具有较好的发展前景. 目前, 国内外在这方面的研究报道日益增多[4]. 本文首次提出用一种新型催化剂制备方法凝胶网格共沉淀法制备具有高活性金属铜表面的超细Cu/ZnO/Al2O3催化剂, 对其在CO2加氢合成甲醇反应中的催化性能进行了研究, 并详细考察了制备参数对催化剂的结构和性能的影响.

A novel gel-network-coprecipitation process has been proposed to prepare ultrafine Cu/ZnO/Al2O3 catalysts for methanol synthesis from CO2 hydrogenation. Compared to the catalysts prepared via theconventional coprecipitation method, the new catalysts prepared via gel-network-coprecipitation methodexhibit much higher BET surface area and metallic copper specific surface area, much smaller crystallitesize and higher catalytic activity and selectivity in CO2 hydrogenation to methanol. The effect of the gelconcentration of gelatin on the structure, morphology and the catalytic properties of the Cu/ZnO/Al2O3catalysts for methanol synthesis from hydrogenation of carbon dioxide were also investigated.