前驱体结构及Cu含量对CuFe基催化剂CO_(2)加氢制C_(2+)醇性能的影响

采用类水滑石(HTLC)的制备方法制备了CuFeMg、CuFeZn和CuFeZnMg催化剂前驱体,考察了前驱体结构以及催化剂碱性强度对CO_(2)加氢制C_(2+)醇性能的影响。结合表征结果和催化剂的活性评价数据发现,相对于类水滑石前驱体结构,碱性强度对CO_(2)加氢性能的影响更为显著,弱碱性位有利于C_(2+)醇的生成。以性能最优的CuFeZn催化剂为基础,考察了活性金属Cu含量(物质的量)对CO_(2)加氢性能的影响。结果表明,改变Cu含量会影响催化剂中活性金属的相互作用、Cu^(0)的晶粒尺寸以及Fe物种的价态。当n(Cu):n(Fe):n(Zn)=0.5:1.0:2.0时,催化剂中各物种分散均匀,Cu^(0)晶粒尺寸适宜,且低价Fe物种较多,因而表现出良好的催化性能,此时CO_(2)转化率为7.70%,总醇选择性为37.78%,C_(2+)醇占比达94.26%,C_(2+)醇的时空收率为46.08 mg/(mL·h)。

Cu/Fe组成对CuFe基低碳醇催化剂的反应性能的影响

采用共沉淀法制备了一系列不同Cu/Fe摩尔比的CuFe基低碳醇催化剂,采用XRD、XPS、BET、H2-TPR等手段对其进行了表征,并对其CO加氢合成低碳醇性能进行了考察。结果表明,随着Cu/Fe摩尔比的增大,总醇和C2+OH选择性明显升高,醇的链增长因子则由0.29升至0.39,且其醇产物分布符合Anderson-Schulz-Flory(A-S-F)分布。随着Cu/Fe摩尔比的增加,表面金属元素更多的以CuFe2O4、CuMn2O4等复合金属氧化物的形式存在,Cu-Fe协同作用增强,这有利于提高催化剂的醇选择性和C2+OH选择性;同时,随着Cu/Fe摩尔比的增大,孔径与孔体积的明显增大,这也有利于提高C2+OH选择性。