合成甲醇催化劑改性研究-資料下載頁(yè)
2025-06-24 16:28本頁(yè)面
【正文】 擇性也提高，低碳混合醇中甲醇的含量變大。顏志鵬、崇明本[81]仔細(xì)分析了CeO2氧化還原性質(zhì)的研究狀況，以及在催化領(lǐng)域中CeO2單獨(dú)使用或者作為載體的使用方式情況。認(rèn)為CeO2優(yōu)異的儲(chǔ)放氧性能,及在氧化還原、合成氣生產(chǎn)、有機(jī)合成和有機(jī)污染物降解等反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化性能,可以進(jìn)一步加大對(duì)CeO2進(jìn)行深入研究開(kāi)發(fā)。原欣亮等[35]研究了稀土助劑Sm2O3的添加方式對(duì)Cu/Mn/Zr/Ni催化劑結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)稀土助劑Sm2O3對(duì)催化劑有一定的電子改性作用，改變了催化劑表面的吸附行為，使催化劑具有很好的合成醇性能。楊勇、王仰東等[82]以稀土金屬La鹽等為助劑，通過(guò)采用超聲法在非水溶劑介質(zhì)中制備了硫化鉬基催化劑，330℃和H2/CO=2的反應(yīng)條件下考察了所制備催化劑上的CO加氫選擇性合成乙醇等低碳混合醇的催化性能。實(shí)驗(yàn)以及各種表征結(jié)果表明，La助劑的加入提高了催化劑的催化活性，并且改變了MoCoK硫化物基催化劑的外觀形貌和電子結(jié)構(gòu)，對(duì)提高催化活性以及乙醇的含量起到重要的作用。張榮斌等[83]研究了鑭改性Ni/MWCNT催化CO2甲烷化反應(yīng)的性能，結(jié)果表明稀土鑭改性的Ni/MWCNT較Ni/MWCNT催化劑具有更好的CO2甲烷化活性，鑭組分的加入提高了催化劑表面的鎳物種濃度和分散度，促進(jìn)了氧化鎳的還原，同時(shí)提高了表面鎳物種的電子密度，增加了對(duì)反應(yīng)物的吸附能力，從而提高了其CO2甲烷化活性。吳紅軍、王寶輝等[84]等研究了摻雜稀土Nd對(duì)Ti/RuO2Co3O4電極電催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)稀土Nd摻雜使表面層晶粒細(xì)化，晶型飽滿，且促進(jìn)活性組分RuO2向電極表面富集，增加電極催化活性中心?；舫⑾膽c華等[85]研究了稀土摻雜對(duì)納米鋇氧化鎂載體及其負(fù)載釕基氨合成催化劑性能的影響，發(fā)現(xiàn)摻雜了La與Sm的催化劑效果最好，相應(yīng)催化劑的低溫活性顯著提高，從而有效地提高了釕基氨合成催化劑的低溫活性。王燾、王虹等[86]研究了稀土修飾的Co/Hβ催化劑催化分解N2O的反應(yīng)性能，活性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，稀土助劑的添加使催化劑活性得到改善，N2O的完全分解溫度有了一定程度的降低，其中以Pr為助劑的催化劑活性最好，N2O轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%時(shí)的反應(yīng)溫度為398℃。鄧謙、李明等[87]用溶膠凝膠法制備了摻雜稀土元素的RE(RE=La,Ce,Pr,Nd)/TiO2催化劑，研究了催化劑的催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：由于稀土元素的摻雜，TiO2 由銳鈦礦向金紅石相的轉(zhuǎn)變溫度有所提高，熱穩(wěn)定性增加，光生電子和空穴復(fù)合率有所降低，催化性能比純TiO2明顯提高，尤其是Pr元素的摻雜對(duì)TiO2催化性能的提高最為明顯。稀土元素雖然廣泛應(yīng)用于氣體凈化、氨合成、光催化、甲烷化、石油裂化、CO氧化、制氫、加氫等催化劑應(yīng)用中，但是關(guān)于稀土元素應(yīng)用于CO2加氫合成甲醇催化劑的應(yīng)用鮮有報(bào)道。在元素周期表中，稀土元素具有僅次于堿土元素的強(qiáng)堿性，稀土氧化物因其金屬元素為陽(yáng)性以及其離子半徑和氧配位數(shù)大，表現(xiàn)出基于氧化物離子及氫氧化物離子的堿性。特別是配位不足的稀土氧化物，其更易顯示出類(lèi)似于堿土金屬氧化物較強(qiáng)的堿性，稀土氧化物的加入可以提高催化劑的固體堿性。因此，鑒于稀土元素適用范圍廣、涉及幾乎所有的催化反應(yīng)的優(yōu)秀特性，以稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm為助劑對(duì)Cu/Zn/Zr進(jìn)行改性研究，對(duì)研究其對(duì)CO2加氫合成甲醇的反應(yīng)性能的影響具有一定的意義。甲醇是煤化工技術(shù)在尋求石油替代能源的背景下研究開(kāi)發(fā)的，其主要目的是以水煤氣為原料，通過(guò)擴(kuò)大碳資源的使用范圍以獲得人們需要的化工產(chǎn)品，來(lái)緩解目前石油資源日益匱乏所造成的能源危機(jī)。由于石化燃料燃燒所產(chǎn)生的CO2過(guò)多排放，超過(guò)自然界自我凈化的負(fù)荷，從而導(dǎo)致環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)，對(duì)全球的社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，溫室效應(yīng)造成的經(jīng)濟(jì)損失及環(huán)境變化無(wú)法估量。如何減少CO2的排放量，降低對(duì)環(huán)境的影響成為多哈氣候大會(huì)各國(guó)的焦點(diǎn)議題。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署的《排放差距報(bào)告》指出，各國(guó)的減排承諾與實(shí)現(xiàn)控制升溫兩度的目標(biāo)之間，存在著80130億噸碳的差距，而2011年全球總排放已經(jīng)比2020年需要達(dá)到的水平高出14%。世界銀行的最新報(bào)告更是警告說(shuō)“：除非對(duì)氣候變暖采取更多行動(dòng)，否則全球溫度將在本世紀(jì)末再上升4攝氏度……這將使得沿海城市和窮人面對(duì)災(zāi)難性后果。”目前CO2排放較多的企業(yè)主要集中在冶金、火電、石化、建材等行業(yè)，如何有效地控制和利用工業(yè)生產(chǎn)中所排放尾氣中的CO2，將其在一定反應(yīng)條件和實(shí)用工業(yè)催化劑下加氫合成甲醇，不僅可以有效的改善自然環(huán)境，而且還可以緩解未來(lái)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和資源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排并產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，冶金、火電、石化、建材等行業(yè)的尾氣排放控制及有效利用是實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的重要突破口。傳統(tǒng)的工業(yè)合成甲醇催化劑并不是很適用于目前CO2加氫合成甲醇反應(yīng)，而且甲醇的產(chǎn)率很低。因此，必須根據(jù)CO2加氫合成甲醇反應(yīng)的特點(diǎn)，研究開(kāi)發(fā)出適宜CO2加氫合成甲醇的高效催化劑，并應(yīng)用于工業(yè)化。國(guó)內(nèi)外目前研制出的CO2加氫合成甲醇催化劑,基本上是在CO加氫合成甲醇工業(yè)催化劑的的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，并且很大一部分還在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試階段，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，仍具有很大的難度。由于催化劑制備技術(shù)以及組分配比上存在專(zhuān)利的保密，國(guó)外關(guān)于CO2加氫合成甲醇催化劑的成熟制備技術(shù)鮮有報(bào)道，因此我國(guó)要想加快CO2加氫合成甲醇技術(shù)的應(yīng)用要么引起外國(guó)的技術(shù)要么自行研發(fā)符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的CO2加氫合成催化劑。引用外國(guó)成熟技術(shù)是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)槟且冻龈甙旱募夹g(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)，所以我國(guó)應(yīng)結(jié)合自身科研實(shí)力研究開(kāi)發(fā)出可以應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的CO2加氫合成甲醇催化劑和工藝技術(shù)。開(kāi)發(fā)出高效穩(wěn)定的CO2加氫合成甲醇工業(yè)催化劑是處理工業(yè)排放尾氣中CO2的關(guān)鍵技術(shù)之一，如此才能實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排和資源再生再利
外語(yǔ)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1