过渡金属改性Mg-Al基固体碱催化剂上碳酸丙烯酯与甲醇合成碳酸二甲酯的研究

以共沉淀法制备了一系列不同价态过渡金属(Fe、Cu、Zr)改性的Mg-Al固体碱催化剂,考察了其对于甲醇与碳酸丙烯酯(PC)酯交换合成碳酸二甲酯的反应性能。采用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、XPS、CO2-TPD等手段对催化剂的物理化学性质进行了表征。结果表明,催化剂的碱强度、碱密度是影响催化活性的主要因素,不同价态过渡金属的加入可以调控Mg-Al固体催化剂的碱性。在考察的催化剂中,FeMgAl催化剂具有最高的表面碱密度,因此,表现出最好的催化性能。在温度为65℃、时间为4 h、甲醇与PC物质的量比为10∶1、催化剂用量为4%的反应条件下,PC转化率可达66.2%。

NaBH4处理LaCuZn X(X=Zr、Al、Zr+Al)(类)钙钛矿型催化剂及其CO 2加氢合成甲醇性能的研究

通过并流沉淀法制备出La∶Cu∶Zn∶X(X=Zr、Al、Zr+Al)(类)钙钛矿型催化剂,并使用NaBH 4作为还原剂进行液相还原。将催化剂装填在固定床反应器中并用于CO 2加氢制甲醇的性能评价,并通过一系列表征方法对催化剂的物化性能进行了测试。结果表明,所制备的催化剂主要具有La 2CuO 4(类)钙钛矿结构,并且在该结构中掺入元素后将导致(类)钙钛矿结构的空间扭曲。经NaBH 4还原后,结构中存在金属铜物种和部分未还原的高价态铜物种,在反应过程中会发生高价态铜物种的还原。相比于LaCuZn催化剂,Al元素的引入提高了CO 2的转化率,Zr元素的引入,降低了催化剂的催化活性,Al和Zr元素同时引入提高了CO 2转化率和甲醇的收率。LCZA催化剂CO 2转化率最高,LCZ催化剂甲醇选择性最高,LCZZA催化剂甲醇时空收率最高。CO 2转化率和催化剂的Cu的比表面积、Cu的分散度、(Cu^α++Cu^0)/Cu total呈正相关;催化剂Cuα+的结合能越远离Cu^+,相应催化剂的甲醇选择性越高。