CuO-ZnO-ZrO_2的柠檬酸燃烧法制备及其催化CO_2加氢合成甲醇的性能

采用柠檬酸燃烧法制备了CuO-ZnO-ZrO2(CZZ)催化剂,并将其用于CO2加氢合成甲醇反应.按推进剂化学原理对燃烧反应进行了分析,并采用热重-差热分析(TG-DTA)技术记录了其燃烧行为.采用X射线衍射(XRD)、氮吸附、程序升温还原(TPR)及氧化亚氮(N2O)反应吸附技术对制得的催化剂进行了表征.结果表明:柠檬酸燃烧法的燃烧过程比较温和,燃料用量对催化剂物化和催化性能的影响不大,并结合燃烧反应的特点进行了解释.此外,还对三种燃料(柠檬酸、尿素和甘氨酸)的用量与CZZ性能之间的关系进行了比较,表明柠檬酸作燃料具有更好的工艺可控性.柠檬酸燃烧法是一种简单、快速且有效的制备CZZ催化剂的方法.

单分散SiO_2的焙烧温度对Rh基催化剂上CO加氢反应性能的影响

在比较了分别以商业SiO2和采用Sto?ber法制备的单分散SiO2为载体的Rh-Mn-Li/SiO2催化剂催化CO加氢反应性能的基础上,进一步调变了Stober法制备SiO2时的焙烧温度,并考察了其对Rh-Mn-Li/SiO2催化CO加氢性能的影响.利用N2吸附-脱附、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、H2程序升温还原(H2-TPR)、程序升温表面反应(TPSR)等方法对载体及催化剂的物理化学性能进行了表征.结果表明:不同温度焙烧的载体表面具有不同的Si―OH数量,从而影响金属的分散状态及Rh和Mn之间的相互作用.载体表面较多的羟基有利于Rh的分散和CO的吸附,从而增强催化剂的反应活性.载体表面适当数量的羟基能够得到适中的Rh与Mn之间的相互作用,使催化剂具有合适的CO解离能力,有利于CHx的CO插入反应,从而提高了C2含氧化合物的选择性.

改进柠檬酸络合法制备CuO-CeO_2及其CO低温氧化催化性能

采用改进的柠檬酸络合法即以乙醇代替水作溶剂制备CuO-CeO2催化剂,应用N2物理吸附、XRD和H2-TPR等技术对催化剂进行了表征,并采用微反-色谱装置考察了其对CO低温氧化反应的催化活性。结果表明,常规柠檬酸络合法所制备的CuO-CeO2催化剂中仅存在一种与CeO2相互作用较弱、粒子较大的CuO,而采用改进的柠檬酸络合法所制备的催化剂中除此之外还存在与CeO2相互作用较强、粒子较小的高度分散的CuO,从而具有更高的CO低温氧化活性。

同晶置换改性FAU分子筛结构及吸附性能的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,考察了八面沸石(FAU)型分子筛β笼孔道结构内含氧化合物(甲醇、二甲醚、丙醛)的吸附,并进一步计算研究了Zn,Ca同晶置换改性的作用机理.研究结果表明,β笼孔道结构内,Al原子为甲醇、二甲醚和丙醛的吸附活性位,Si原子无吸附活性.Zn,Ca掺杂的β笼结构内,正2价的Zn和Ca掺杂替换正3价的Al,导致邻近的Si原子位置形成缺电子空穴,增强了甲醇、二甲醚和丙醛的吸附,而杂原子Zn和Ca本身并没有吸附活性.

Au/CeO_2-TiO_2表面物种在还原和CO氧化过程中的变化

采用溶胶-凝胶法制备了CeO2-TiO2载体,再用沉积沉淀法制备了Au/CeO2-TiO2催化剂.利用原位漫反射红外(FT-IR),程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附方法考察了催化剂的结构和表面性能.结果表明,CeO2的存在有效抑制TiO2晶粒的长大,增加TiO2的比表面积和晶格应变,从而增强了Au和载体中TiO2的相互作用,使得催化剂表面的氧化能力显著增强.结合原位CO吸附的FT-IR结果表明,不同温度的还原预处理能有效改变催化剂表面氧物种的组成,并对不同氧物种在CO低温氧化过程中的作用进行了分析.