開發(fā)煤經(jīng)合成氣制燃料和高附加值化學(xué)品是解決國內(nèi)石油短缺的重要途徑之一。目前由煤經(jīng)合成氣制甲醇已經(jīng)得到了工業(yè)化,C1化工的研究正從合成液體烴類與簡單含氧化合物（甲醇）延伸到了由合成氣直接合成長鏈含氧化合物分子（乙醇、乙酸、高級醇等）。由于CO加氫是結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng),其活性與各產(chǎn)物選擇性不僅與催化劑的活性組分、制備方法以及反應(yīng)條件等因素有關(guān),還與催化劑納米顆粒的尺寸（幾何效應(yīng)）,金屬-助劑-載體之間相互作用（電子效應(yīng)）等微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。近年來的研究表明,Rh基催化劑是一種可以選擇性生成C2+含氧化合物的高效催化劑,但單金屬Rh催化劑的CO加氫的主要產(chǎn)物仍是甲烷,需要加入助劑才能提高C2+含氧化合物的選擇性。Mn元素被發(fā)現(xiàn)可以提高C2+含氧化合物的選擇性,但是MnOx對Rh助催化原理仍然存在較大爭議。本研究主要針對Rh-MnOx/SiO2催化劑CO加氫反應(yīng)構(gòu)-效關(guān)系開展工作,闡述Rh-MnOx催化劑的CO加氫催化反應(yīng)機(jī)理。主要研究工作與結(jié)果如下：（1）采用等量浸漬法制備了不同Mn負(fù)載量的Rh-MnOx/SiO2催化劑,并對其進(jìn)行了系統(tǒng)的活性測試與結(jié)構(gòu)表征。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著Mn負(fù)載量的增加,Rh-MnO... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 全球能源形勢
        1.1.2 中國能源形勢
        1.1.3 煤基合成氣制備燃料的工藝路線
    1.2 本研究的工作思路
    1.3 論文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 引言
    2.2 合成氣制C_(2+)含氧化合物的熱力學(xué)研究
        2.2.1 CO、CO_2加氫合成乙醇
        2.2.2 合成氣制乙醇的副反應(yīng)
    2.3 合成氣制備C_(2+)含氧化合物催化劑類型
        2.3.1 Rh基催化劑
        2.3.2 Cu基改性甲醇合成催化劑
        2.3.3 改性費(fèi)托合成催化劑
        2.3.4 改性Mo基催化劑
    2.4 Rh基催化劑上合成氣制C_(2+)含氧化合物動(dòng)力學(xué)研究
        2.4.1 H_2/CO比對反應(yīng)產(chǎn)物選擇性的影響
        2.4.2 溫度對反應(yīng)產(chǎn)物選擇性的影響
        2.4.3 壓力對反應(yīng)的影響
    2.5 Rh基催化劑上CO加氫生成C_(2+)含氧化合物的反應(yīng)機(jī)理
        2.5.1 甲醇同系化機(jī)理
        2.5.2 烯烴水合機(jī)理
        2.5.3 烯醇中間體縮合機(jī)理
        2.5.4 CO插入表面烷基機(jī)理
        2.5.5 CO甲�；瘷C(jī)理
    2.6 Rh基催化劑活性中心對CO加氫反應(yīng)的影響
        2.6.1 Rh的氧化態(tài)對CO加氫反應(yīng)的影響
        2.6.2 Rh顆粒尺寸和分散度對生成C_(2+)含氧化合物的影響
    2.7 Rh與助劑、載體之間的相互作用
        2.7.1 Rh與助劑的作用
        2.7.2 Rh與載體的作用
第三章 實(shí)驗(yàn)部分
    3.1 實(shí)驗(yàn)用試劑及氣體
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)所用氣體
    3.2 催化劑制備
        3.2.1 載體SiO_2的預(yù)處理
        3.2.2 催化劑的制備
    3.3 催化劑活性評價(jià)
    3.4 分析方法建立
        3.4.1 各產(chǎn)物組分分析
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
    3.5 催化劑表征方法
        3.5.1 物理吸附(BET)
        3.5.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-Mass)
        3.5.3 氫氣化學(xué)吸附(H_2-chemisorption)
        3.5.4 高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)
        3.5.5 X射線吸收光譜(XAS)
        3.5.6 程序升溫還原(H_2-TPR)
        3.5.7 散射漫反射紅外光譜(DRIFTS)
        3.5.8 X射線光電子能譜(XPS)
第四章 MnO_x助劑對Rh基催化劑合成C_(2+)含氧化合物性能的影響
    4.1 引言
    4.2 催化劑實(shí)際負(fù)載量與孔道性質(zhì)
    4.3 MnO_x對催化劑活性的影響
    4.4 MnO_x對催化劑上Rh納米顆粒幾何結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.1 MnO_x對催化劑上Rh顆粒粒徑的影響
        4.4.2 MnO_x對催化劑上Rh配位環(huán)境的影響
    4.5 MnO_x對催化劑上Rh納米顆粒電子結(jié)構(gòu)的影響
        4.5.1 MnO_x對催化劑還原性能的影響
        4.5.2 MnO_x對催化劑表面組成與表面Rh納米顆�；瘜W(xué)狀態(tài)的影響
        4.5.3 MnO_x對催化劑上Rh平均化合價(jià)態(tài)的影響
    4.6 MnO_x對催化劑表面CO吸附行為的影響
        4.6.1 Rh-MnO_x催化劑的CO-DRIFTS
        4.6.2 Rh-MnO_x催化劑的CO/H_2-DRIFTS
    4.7 Rh-MnO_x納米催化劑結(jié)構(gòu)模型
    4.8 小結(jié)
第五章 Rh-MnO_x/SiO_2催化劑的CO加氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    5.1 引言
    5.2 催化劑內(nèi)外擴(kuò)散的排除及穩(wěn)定性測試
        5.2.1 催化劑內(nèi)擴(kuò)散的排除
        5.2.2 催化劑外擴(kuò)散的排除
        5.2.3 空白實(shí)驗(yàn)與催化劑穩(wěn)定性
    5.3 動(dòng)力學(xué)模型的建立與動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.1 動(dòng)力學(xué)模型
        5.3.2 動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方案
    5.4 溫度對1.5Rh-0.4Mn催化劑CO加氫動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)的影響
    5.5 MnO_x對Rh-MnO_x/SiO_2催化劑CO加氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響
        5.5.1 MnO_x對CO加氫產(chǎn)物生成活化能的影響
        5.5.2 MnO_x對CO加氫反應(yīng)級數(shù)的影響
    5.6 小結(jié)
第六章 MnO_x對Rh-MnO_x/SiO_2上CO加氫的反應(yīng)機(jī)理的影響
    6.1 引言
    6.2 MnO_x以及反應(yīng)溫度對Rh-MnO_x催化劑CO加氫產(chǎn)物分布的影響
    6.3 Rh/SiO_2與Rh-MnO_x/SiO_2催化劑上CO加氫反應(yīng)機(jī)理
        6.3.1 Rh/SiO_2催化劑CO加氫反應(yīng)機(jī)理
        6.3.2 Rh-MnO_x/SiO_2催化劑CO加氫反應(yīng)機(jī)理
    6.4 小結(jié)
第七章 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
博士在讀期間發(fā)表于完成的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3179552