低碳醇（含一個(gè)或多個(gè)碳原子的混合醇類）作為一類重要的化工原料,可用作運(yùn)輸燃料、汽油添加劑或其他化學(xué)中間體等,其巨大的應(yīng)用前景使得其受到了研究人員的廣泛關(guān)注。在各種低碳醇合成工藝中,通過(guò)利用合適的催化劑將來(lái)自煤氣化獲得的合成氣催化轉(zhuǎn)化為低碳醇是較有應(yīng)用前景的工藝過(guò)程。而在各類合成氣制備低碳醇催化劑中,改性的費(fèi)托合成催化劑（CuCo催化劑）被認(rèn)為是最有工業(yè)化應(yīng)用能力的催化劑之一。與其他催化劑相比,CuCo催化劑的反應(yīng)條件相對(duì)溫和,且其低碳醇的產(chǎn)量較高。本論文具體以CuCo催化劑為研究對(duì)象,采用共還原的方法制備了一系列不同Cu/Co比例的合金催化劑材料,并通過(guò)XRD、XPS、TEM、SEM、TPD、TPR、原位DRIFTS等表征方法系統(tǒng)地研究了催化劑中不同的Cu/Co比例對(duì)合成氣催化轉(zhuǎn)化制低碳醇性能的影響。最后,本論文也探究了 CuCo合金催化劑在反應(yīng)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化。本論文開(kāi)展的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）采用共還原的方法制備了一系列具備不同Cu/Co比例的合金催化劑材料,并研究了比例差異對(duì)合成氣轉(zhuǎn)化制低碳醇性能的影響。首先通過(guò)在純H2氣氛和300℃高溫下對(duì)催化劑進(jìn)行4小時(shí)的還原處理,然... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４?Ｏｃｔａｍｉｘ工藝流程示意圖

?第ｉ章緒?論???Ｃ〇２?燃料氣軟紐份??ｒ?Ｉ?…■?￣￣￣Ｉ?ｆ?ｔ??合成氣了?Ｉ殷碳ＨＨ熱拽［Ｈ合成｜分離｛膨ｋ卜―｜穩(wěn)定｜－＾浞合船???１循環(huán)壓縮卜???圖１－４?Ｏｃｔａｍｉｘ工藝流程示意圖。??Ｓｙｇｍｏｌ工藝是由美國(guó)的ＤＯＷ與ＵＣＣ共同所開(kāi)發(fā)，該工藝（圖１－５）使用??的是Ｍ〇Ｓ２催化劑，并通過(guò)摻雜堿金屬來(lái)提高催化劑的活性。該工藝催化劑有良??好的抗硫性以及不易積碳等特征，水汽變換反應(yīng)活性高；且其主要醇產(chǎn)物為ＣＶ??Ｃ５的直鏈正構(gòu)醇，其中Ｃ２以上醇的占比較大。但是該工藝催化劑在反應(yīng)過(guò)程中??易發(fā)生硫的流失現(xiàn)象，所以合成氣中需要加入少量的Ｈ２Ｓ氣體以穩(wěn)定催化劑的??活性。??甲烷???廠■■■?■?１?ｒ——，??Ｚ＝＾部分鋱化（；０２洗滌器卜１醉合成器［Ｈ氣液分離器［■—沸石除水??＾?ｆ???１??Ｃ０２?無(wú)水混合盼??圖１－５?Ｓｙｇｍｏ丨工藝流程示意圖。??１．５合成氣制備低碳醇的主要催化劑??由合成氣直接催化合成低碳醇反應(yīng)的研宄己經(jīng)持續(xù)了近１００年，期間開(kāi)發(fā)了??四種合成醇的工藝路線，并陸續(xù)開(kāi)發(fā)了一系列的催化劑材料。目前合成氣制備低??碳醇的催化劑主要可分為四大類，分別為貴金屬Ｒｈ基催化劑、改性的甲醇催化??劑、Ｍｏ基催化劑、改性的ＦＴＳ催化劑。??１．５．１貴金屬Ｒｈ基催化劑??利用Ｒｈ基催化劑將合成氣直接轉(zhuǎn)化為含氧化合物的方法最早在１９７６年就??被報(bào)道了。當(dāng)時(shí)的美國(guó)ＵＣＣ公司研發(fā)出了金屬陽(yáng)離子修飾的Ｒｈ基催化劑，并??將其用于催化合成氣制取乙醇等其他Ｃ２及以上含氧化合物后來(lái)的研宄表??明Ｒｈ基催化劑對(duì)Ｃ２及以上含氧化合物可以實(shí)現(xiàn)很好的選擇性，

?第１章緒?論???不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)還原后的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生崩塌，但仍可以形成高度分散的ＣｕＣｏ??合金納米粒子。Ｔｉｅｎ－Ｔｈａｏ等人［５５＿５９］，研究了?Ｃｕ摻雜量對(duì)ＬａＣ〇ｉ．ｘＣｕｘ〇３?（ｘ?＝?０、??０．１、０．２或０．３）催化活性的影響。其首先采用檸檬酸絡(luò)合－多次浸潰法合成鈣鈦??礦結(jié)構(gòu)ＬａＣ〇ｉ．ｘＣｕｘ０３，再通過(guò)煅燒ＬａＣ〇ｉ．ｘＣｕｘ０３來(lái)形成ＣｕＣｏ雙金屬催化劑，并??研究了其對(duì)低碳醇合成反應(yīng)的活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著Ｃｕ含量的增加，催化??劑的ＣＯ轉(zhuǎn)化率、副產(chǎn)物碳?xì)浠衔锖停ǎ海埃驳倪x擇性都發(fā)生了降低，而低碳醇的??選擇性則隨著Ｃｕ含量的增加而增高。文章指出，這一結(jié)果是由于隨著Ｃｕ含量??的增加，在還原過(guò)程中催化劑更傾向于生成ＣｕＣｏ合金活性組分，導(dǎo)致對(duì)低碳醇??形成有很高的選擇性。然而，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)還原后的ＣｕＣｏ雙金屬催化劑的比表面??積低，且在催化過(guò)程中容易發(fā)生燒結(jié)等弊端。其研宄還發(fā)現(xiàn)，Ｓｉ０２或Ｚｒ０２等載??體的引入可以改善催化劑Ｃｕ和Ｃｏ的分散度，從而來(lái)增強(qiáng)ＬａＣｏ〇．７ＣＵａ３〇３催化劑??的穩(wěn)定性。??？?？??參?？??？?鬱??？?參??圖１－６鈣鈦礦氧化物結(jié)構(gòu)示意圖。??１．６．２?Ｃｕ／Ｃｏ比例對(duì)催化活性的影響??合適的Ｃｕ／Ｃｏ比例對(duì)于合成低碳醇的活性至關(guān)重要。在ＣｕＣｏ催化劑中，金??屬Ｃｏ負(fù)責(zé)ＣＯ的解離吸附和碳鏈增長(zhǎng)，而金屬Ｃｕ負(fù)責(zé)ＣＯ的非解離吸附。Ｃｕ??與Ｃｏ之間存在明顯的協(xié)同作用，因此可以通過(guò)調(diào)控Ｃｕ／Ｃｏ比來(lái)優(yōu)化兩者的協(xié)同??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]射頻等離子體技術(shù)制備合成低碳醇用新型Cu-Co/SiO2催化劑（英文）[J]. 徐慧遠(yuǎn),儲(chǔ)偉,鄧思玉.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)



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