论文部分内容阅读
煤炭给我国带来了巨大的经济效益,但是同时对环境造成了严重的污染。目前我国提出的煤炭高效清洁利用是改变这一局面的关键,而其中研发具有自主知识产权的煤炭清洁转化利用技术是这种转变的有力支撑点。由煤转化而来的合成气,再经催化转化变为清洁燃料低碳醇是现代煤化工的研究热点之一,也是实现由“黑色”向“绿色”发展模式转变的一大途径。本课题组在前期利用完全液相法制备的CuZn Al催化剂用于CO加氢反应,表现出了较高的活性和乙醇选择性,研究结果发现利用完全液相技术制备的催化剂其中的Al并不是以常见的γ-Al2O3形式存在,而是以AlOOH形式存在,但迄今为止对AlOOH的催化作用认识还不够系统和深刻。本文通过沉淀水热法和均匀沉淀法制备AlOOH,并将其和工业甲醇催化剂C302混合后形成的复合催化剂用于CO加氢反应。在此基础上通过一步沉淀法制备了CuZnAl催化剂,并比较了不同沉淀剂、原料配比和水热温度对它们结构和催化性能的影响。试图获取AlOOH在合成低碳醇中的催化性能。本文通过XRD、BET、FT-IR、H2-TPR、NH3-TPD-MS、CO2-TPD-MS、TG-DTG手段对制得的催化剂进行了表征分析,得出以下结论:1、利用沉淀水热法和均匀沉淀法制备出适宜结构的AlOOH,并将其与工业甲醇催化剂C302机械混合形成的复合催化剂用于CO加氢反应有利于低碳醇的生成。利用沉淀水热法和均匀沉淀法制备的AlOOH和C302得到的复合催化剂C-2+C302和U-4+C302,其CO转化率分别达到14.8%和31.9%,C2+OH选择性分别达到13.5%和11.2%。研究发现AlOOH的适宜结构主要体现在:具有适宜比例的强弱酸中心及较大的孔容,同时发现机械混合法会影响催化剂中铜物种的形态。2、采用一步法制备的CuZnAlOOH催化剂用于CO加氢反应亦可以合成低碳醇,其C2+OH选择性与复合催化剂相当,但由于CuZn组分与Al组分作用方式不同,使得活性出现下降,其中当Cu:Zn:Al=2:1:0.8时,C2+OH选择性达到12.9%,CO转化率仅为4.2%。3、研究发现具有类水滑石结构的CuZnAl-HTLcs催化剂具有合成低碳醇的能力,其活性高于一步法合成的CuZnAlOOH,其中当Cu:Zn:Al=0.4:0.6:1时,CO转化率最高达12.5%,C2+OH选择性最高为13.8%,对此类催化剂的深入研究可为今后合成低碳醇催化剂的开发提供新的思路。