【正文】 H2TPR表征結(jié)果分析 本實(shí)驗(yàn) H2TPR 表征 在 天津 先權(quán)公司的 TP5000 型多功能吸附儀上進(jìn)行，稱取 g 催化劑樣品裝入石英玻璃管中， 400 ℃ 下通入 N2（ 30 mL/min）吹掃 30 min，降至室溫切換成 體積比 V（ H2）： V（ N2） =1： 9 的氫氮標(biāo)準(zhǔn)混合氣，控制流量為 30 mL/min， 由室溫 以 10 ℃ /min 的速率 升溫至 600 ℃ ， TCD 檢測(cè)氫氣吸附量 。所以說明，加 ZrO2對(duì)催化效果好?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)表面形貌進(jìn)行立體觀察和分析； 相組織的鑒定和觀察，放大倍數(shù)連續(xù)可變，能實(shí)時(shí)跟蹤觀察；對(duì)局部微區(qū)進(jìn)行結(jié)晶學(xué)分析和成分分析。 (e) 100CZAH。 燃燒計(jì)量從 30%到 40%過程中，衍射峰變小， CuO,ZnO 晶粒直徑變小，燃 燒劇烈，產(chǎn)生更多的氣體，氣體從下向上升，穿過催化劑，使催化劑產(chǎn)生更多的孔道，比表面積增大，二甲醚的選擇性從 %增加到 %，二甲醚的收率也從 %增加到 %，表明催化效果增強(qiáng)。 衍射光譜 at 2θ= for CuO, for ZnO, and for Cu. CuO/ZnO/AlO3催化劑的 XRD結(jié)果表征分析 (a) 30CZAH。本實(shí)驗(yàn) H2TPR 表征 在 天津 先權(quán)公司的 TP5000 型多功能吸附儀上進(jìn)行，稱取 g催化劑樣品裝入石英玻璃管中， 400 ℃ 下通入 N2（ 30 mL/min）吹掃 30 min，降至室溫切換成 體積比 V（ H2）：V（ N2） =1： 9 的氫氮標(biāo)準(zhǔn)混合氣，控制流量為 30 mL/min， 由室溫 以 10 ℃ /min 的速率 升溫至 600 ℃ ， TCD 檢測(cè)氫氣吸附量 。 X 射線衍射 (XRD) XRD 主要表征催化劑的晶體物相組成，晶胞常數(shù)和微晶大小。6.01539。4.94839。 1 21 截止閥； 2 過濾器； 3 穩(wěn)壓閥； 4 質(zhì)量流量計(jì)； 5 止回閥； 6 壓力表； 1 1 1 19 溫控表； 13 加熱爐； 9 氣體混合器； 23 保溫帶； 14 反應(yīng)器； 15 催化劑； 1 22 針型閥； 20 氣相色譜儀 圖 21 活性評(píng)價(jià)裝置簡(jiǎn)圖 1) 制備催化劑 a) 將 CuO， ZnO， ZrO2 按一定質(zhì)量比放入研缽中，進(jìn)行研磨，待研磨充分后，加入一定劑量的檸檬酸，在進(jìn)行充分研磨，待研磨充分后倒入器皿中，放入爐中焙燒。最終得到了蓬松的黑色粉末 ,即為 CuOZnOAl2O3催化劑。在瑪瑙研缽中和 HZSM5 分子篩 （ Si/Al=50）以 2:1 的質(zhì)量比充分研磨至混合均勻。3H2O AR 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司 硝酸鋅 少量 SiO2 的存在能提高催化劑活性和穩(wěn)定性的原因主要是 SiO2促進(jìn)了 CuO和 ZnO的分散 ,抑制了反應(yīng)過程中催化劑中 CuO和 ZnO 晶粒的長(zhǎng)大 ,從而對(duì)活性物種 CuO 有穩(wěn)定作用。當(dāng)催化劑中Al2O3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %時(shí) ,甲醇合成和甲醇脫水的活性中心呈現(xiàn)出較好的“協(xié)同催化效應(yīng)” ,二甲醚的收率最高。他們發(fā)現(xiàn)加入 ZrO2 可使原來未被利用的均勻分散的無定形 CuO 轉(zhuǎn)變?yōu)榫奂臒o定形 CuO,增加了活性中心的數(shù)量 ,故 CO2的轉(zhuǎn)化率和二甲醚的收率均有較大幅度的提高 ,且加入 ZrO2 還能降低最佳反應(yīng)溫度 ,從而減少副產(chǎn)物 CO 的生成。因此，研究新的制備方法增大催化劑的比表面、表面能及增加表面活性位，以提高復(fù)合催化劑的活性及選擇性顯得十分必要。張建祥等考察了氨水、氫氧化鈉、草酸鈉、碳酸鈉四種沉淀劑對(duì) CuOZnO Al 2O3HZSM5 復(fù)合催化劑催化活性的影響，結(jié)果表明沉淀劑對(duì)催化劑的反應(yīng)性能、晶相結(jié)構(gòu)、還原難易程度、以及對(duì) CO H2 的吸附性能均有顯著影響，以碳酸鈉為沉淀劑制得的催化劑活性優(yōu)于其他三種沉淀劑所制得的催化劑。他們采用浸漬法制備的負(fù)載型復(fù)合雜多酸催化劑H4SiW12O40La2O3/ γAl2O3，在常壓 、 300 ℃ 、 質(zhì)量空速為 h1 時(shí)，甲醇轉(zhuǎn)化率達(dá) 85 % ， DME 的 選 擇 性為 % 。因貴金屬加氫合成甲醇催化劑在價(jià)格上沒有優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用前景不容樂觀。 CO 2 加氫合成甲醇催化劑主要是 CuZn 基催化劑和以貴金屬為活性組分的負(fù)載型催化劑。但由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，受熱力學(xué)平衡的限制，二氧化碳轉(zhuǎn)化率難以達(dá)到較高值。據(jù)估算，建一套以天然氣為原料的 15 萬 da 二甲醚裝置，需投資 9 億元；建一套以天然氣為原料 2 500 t／ d 的二甲醚裝置，投資 35 億元，消耗天然氣 l0億 。20 世紀(jì)年代以來發(fā)現(xiàn)它還具有優(yōu)良的燃料性能，具有使用方便、清潔、十六烷值高、動(dòng)力性能好、污染少、易貯存 (稍加壓即為液體 )等特點(diǎn)。二甲醚主要用于燃料 (民用燃料、工業(yè)燃料、車用燃料 )、氣霧劑、制冷劑、發(fā)泡劑以及制取低碳烯烴等方面。環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。 運(yùn)輸 ：運(yùn)輸工具使用化石燃料所排放的二氧化碳約占全球排放量的 24％，以汽車 為主要來源。為使大氣中 CO2含量維持在一定水平 ,回收及利用 CO2已成為一個(gè)非常重要的問題。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)有 80％ 的煤用于燃燒。s the best bination (CuO) 5 (ZnO) 4 (ZrO2) X the best bustion dose, even with bustion synthesis this series to optimize synthesis conditions of catalysts. Finally through a list of performance test and the optimum catalytic conditions for corresponding. Then explore the zirconium content on the catalyst, the influence of the experiments show that the percentage content of ZrO2 is % when the best catalytic effect. Dosage of catalyst, the influence of bustion experiments showed. Key words: dimethyl ether。隨后又探究了鋯的含量對(duì)催化劑的影響， 實(shí)驗(yàn)表明 ZrO2的百分含量為 %時(shí)催化效果最好。 CO2 是地球上最豐富的碳資源，研究和開發(fā) CO2 的有效利用和固定化技術(shù)是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中重要的研究課題之一，對(duì)于地球環(huán)境的有效保護(hù)和碳資源的有效利用具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)二甲醚在制藥、燃料、農(nóng)藥等化學(xué)工業(yè)中有許多獨(dú)特的用途 ,可以替代部分氯氟鹵代烴用作汽溶膠噴射劑和制冷劑 。在第一部分的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究檸檬酸的最佳燃燒劑量。 And dimethyl ether in the pharmaceutical, fuel, pesticides and other chemical industry has many unique USES, can replace part of CFC halogenated hydrocarbon used as aerosol injection agent and refrigerant。 致謝 .................................................... 27 附錄：英文文獻(xiàn)及翻譯 ..................................... 28 參考文獻(xiàn) ................................................ 40 沈陽化工大學(xué)本科論文開題報(bào)告 引言 7 引言 能源 (煤、石油、天然氣等 )是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，是人類賴以生存的重要保障。煙氣排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石油液化氣等燃料標(biāo)準(zhǔn)的二甲醚產(chǎn)品，原料來源豐富、成本低廉，為解決目前困擾人類的能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大難題開辟了一條現(xiàn)實(shí)可行的道路。沈陽化工大學(xué)論文 致謝 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 人為二氧化碳排放的主要來源是能源生產(chǎn)和交 通運(yùn)輸中的化石燃料燃燒。 呼吸作用：動(dòng)植物的呼吸作用都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。具有惰性、無腐蝕性、無致癌性 ，幾乎無毒常溫下 DME 難于活化，但長(zhǎng)期儲(chǔ)存或受日光直接照射可以形成不穩(wěn)定過氧化物，這種過氧化物能自發(fā)的爆炸或受熱后爆炸。此外 ,二甲醚還是生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品的重要原料 ,尤其是近年來隨著低碳烯烴 (主要是乙烯和丙烯 )需求量的迅速增長(zhǎng) ,以二甲醚制備乙烯、丙烯已成為當(dāng)今的一個(gè)熱門課題。與柴油相比，二甲醚的十六烷值高 27％ ，二甲醚的燃燒性能更好，其發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)力大，機(jī)械性能好。由此可見，用天然氣或煤一步法合成二甲醚將具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力和較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。另外 ,由于 CO2合成二甲醚的總反應(yīng)是體積減小的反應(yīng) ,升高反應(yīng)壓力有利于平衡向生成二甲醚的方向移動(dòng)。 貴金屬催化劑在合成甲醇方面也有研究報(bào)道。 高嶺土具有價(jià)廉易得、加工技術(shù)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，在催化劑方面廣泛應(yīng)用。 Wang 等將 CuOTiO2ZrO2 與 HZSM5 物理混合而得 CuOTiO 2ZrO2/HZSM5 復(fù)合催化劑，其中 Ti/Zr=1 的催化劑活性最好，在 250 ℃ 、 3 MPa 、WHSV=1500 h1 條件下， CO2 轉(zhuǎn)化率為 %， DME 的選擇性為 % ，甲醇的選擇性為 % 。 Jamil Toyir 等對(duì) Ga2O3 作為促進(jìn)劑進(jìn)行了研究， Ga2O3 的添加優(yōu)化了 Cu+ /Cu0，增加了熱穩(wěn)定性，對(duì)催化劑有較好的促進(jìn)作用。 與 Jun 等的研究結(jié) 果不同 ,王繼元等發(fā)現(xiàn)加入 Zr 可促進(jìn) CuO 和 ZnO 的分散 ,降低催化劑的還原溫度并抑制逆水煤氣變換副反應(yīng) ,從而改善 CuZnO /HZSM5 催化劑的反應(yīng)性能。 Al2O3 還與 SiO2 形成無定形 的 SiO2。 王繼元等也發(fā)現(xiàn)在 CuZnO /HZSM5 雙功能催化劑加入少量 SiO2,不僅可顯著提高 CO2 的轉(zhuǎn)化率和二甲醚的選擇性 ,同時(shí)可明顯改善催化劑的穩(wěn)定性。 .最后通過一列性能測(cè)試得出對(duì)應(yīng)的最佳工藝催化條件。H2O AR 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司 去離子水 H2O AR HZSM5 分子篩 —— —— 南開大學(xué)催化劑廠 二氧化碳 CO2 食用級(jí) 沈陽德勝氣體公司 氫氣 H2 ≥% 沈陽締酸氣體公司 氮?dú)? N2 ≥% 沈陽洪生氣體公司 氦氣 He ≥% 沈陽洪生氣體公司 氨氣 NH3 ≥% 沈陽洪生氣體公司 氨氣 10%H2+90%N2 ≥% 沈陽德勝氣體公司 表 22 主要實(shí)驗(yàn)儀器 名稱 型號(hào) 生產(chǎn)廠家 恒溫水浴鍋 DF101S 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司 無級(jí)恒速 攪拌器 DW160 鞏義市英峪予華儀器廠 離心機(jī) GL20GⅡ 上海安亭科學(xué)儀器廠 循環(huán)水真空泵 SHZDⅢ 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 DHG9030A 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司 馬弗 爐 SM2812 沈陽市長(zhǎng)城工業(yè)電爐廠 粉末壓片機(jī) 769YP15A 天津市科器高新技術(shù)公司 氣相色譜儀 SP2100A 北京北分天普儀器技術(shù)有限公司 全自動(dòng)物理化學(xué)吸附儀 AutosorbiQC 美國(guó)康塔儀器公司 多功能吸附儀 TP5000 天津先權(quán)儀器有限公司 多功能自動(dòng)吸附儀 TP5080 天津先權(quán)儀器有限公司 沈陽化工大學(xué)論文 致謝 11 常見制備方法有：共沉淀浸漬法、共沉淀沉積法、濕混法、干混法和燃燒法 第一種方法：按照質(zhì)量比 （ CuO）：（ ZnO）：（ ZrO2） =5： 4： X 的比例稱取一定質(zhì)量的 Cu(NO3) Zn(NO3) Zr (NO3)檸檬酸（按照 50%燃燒劑量比例加入）于盛有適量去離子水的燒杯中，磁力攪拌使之充分溶解。溶液 吸收熱量 ,變暖 ,沸騰與起泡和發(fā)泡 ,然后激烈的燃燒 ,同時(shí)散發(fā)大量的熱量和氣體。其主要考察的項(xiàng)目有：催化劑的活性、選擇性、壽命、物理性質(zhì)、制備方法、使用方法、價(jià)格、毒性等。下圖分別為為 110℃時(shí)的氣樣色譜分析圖和液相色譜分析圖。14.24439。