以CO₂為主的溫室氣體排放日趨成為全球關(guān)注的焦點(diǎn),研究表明,僅對(duì)溫室效應(yīng)而言,CO₂的貢獻(xiàn)率超過(guò)50%,高于其他所有溫室氣體的總和�？梢灶A(yù)見(jiàn),愈發(fā)嚴(yán)重的溫室效應(yīng)將會(huì)使整個(gè)地球的生態(tài)以及自然界的碳循環(huán)平衡遭受毀滅性的破壞。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的大局出發(fā),轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、減少CO₂的排放勢(shì)在必行。同時(shí),CO₂廉價(jià)易得、儲(chǔ)量豐富的特點(diǎn)也讓許多學(xué)者開(kāi)始嘗試將其轉(zhuǎn)化成清潔高效的能源產(chǎn)品。利用CO₂加氫制備二甲醚（DME）既能解決二氧化碳排放量過(guò)大引起的環(huán)境問(wèn)題,又可以在一定程度上緩解能源緊缺的問(wèn)題。本文首先系統(tǒng)地探究了復(fù)合雙功能催化劑的制備條件包括沉淀劑、銅鋅比、沉淀溫度、焙燒溫度、加氫組分（CuO-ZnO-ZrO₂）與脫水組分（HZSM-5）的質(zhì)量配比以及超聲處理對(duì)其物化性質(zhì)和催化活性的影響,并利用XRD、H2-TPR、BET、NH3-TPD等表征技術(shù)對(duì)雙功能催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果表明:在一定的反應(yīng)條件下,采用無(wú)水碳酸鈉作為沉淀劑、Cu/Zn=5:4、沉淀溫度為70℃... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

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圖 2.2 復(fù)合雙功能催化劑的制備過(guò)程簡(jiǎn)圖Fig 2.2 Diagram for the preparation of composite bifunctional catalyst2.2.2.1 不同沉淀劑的復(fù)合雙功能催化劑的制備將 2.2.1 步驟中的沉淀劑無(wú)水碳酸鈉換成一定質(zhì)量的碳酸氫鈉、碳酸銨、草酸，采用草酸作沉淀劑時(shí)，乙醇作為溶劑，滴定終點(diǎn)為 pH=4，其他流程參照?qǐng)D 2.1、圖 2.2。制得的催化劑標(biāo)記為：CZZH-Na2CO3、CZZH-NaHCO3、CZZH-(NH4)2CO3、CZZH-C2H2O4。2.2.2.2 不同 Cu/Zn 比的復(fù)合雙功能催化劑的制備準(zhǔn)確稱(chēng)量 Cu、Zn、Zr 三種金屬的硝酸鹽固體顆粒溶解在一定體積的去離子水中配制成總體積 100ml 濃度為 1mol/l 的三組 M 溶液，Cu/Zn/Zr 摩爾比分別為 6:3:1、5:4:1、4.5:4.5:1，其他流程參照?qǐng)D 2.1、圖 2.2。制得的催化劑標(biāo)記為：CZZH-6:3:1、CZZH-5:4:1、CZZH-4.5:4.5:1。

.4 催化劑的活性測(cè)試反應(yīng)二氧化碳加氫合成 DME 的活性評(píng)價(jià)測(cè)試反應(yīng)是在高壓固定床微型反應(yīng)(北京昆侖永泰責(zé)任有限公司)上進(jìn)行的，詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖見(jiàn) 2.3。反應(yīng)的鋼管長(zhǎng) 300mm，管內(nèi)徑 10mm。在不銹鋼管中央填入準(zhǔn)確稱(chēng)量的 1g備用催，鋼管的兩端使用石英砂充填固定并確保催化劑位于中央恒溫區(qū)，采用 N試漏。采用流速為 10ml/min 的氫氣作還原氣對(duì)雙功能催化劑進(jìn)行還原，固反應(yīng)裝置按 10℃/min 勻速升溫到 300℃并恒溫 6h。完成還原反應(yīng)后須待儀置自然冷卻降溫，然后關(guān)閉還原氣并切換至 CO2和 H2體積比為 1:3 的高純 合 反 應(yīng) 氣 ， 在 反 應(yīng) 溫 度 為 220~300 ℃ ， 壓 力 為 2~4.0Mpa ， 空 速00~4800ml gcat-1·h-1的條件下進(jìn)行活性評(píng)價(jià)反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中保持保溫箱和溫度 150℃防止生成的產(chǎn)物冷凝。反應(yīng)穩(wěn)定 3h 后，將靜音無(wú)油空壓機(jī)、氣譜儀（GC-9790II，浙江福立儀器有限公司）開(kāi)啟，空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)完成在線(xiàn)自樣，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)六通閥進(jìn)入福立氣相色譜儀進(jìn)行分析，20min 進(jìn)一次樣 后實(shí)驗(yàn)結(jié)束。圖 2.4 是活性評(píng)價(jià)反應(yīng)的實(shí)物裝置圖。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CuO-TiO2-ZrO2/HZSM-5催化CO2加氫制二甲醚[J]. 王嵩,毛東森,郭曉明,盧冠忠.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[2]CO2輔助老化制備的Cu/ZnO/Al2O3催化劑上CO2加氫制甲醇（英文）[J]. 王丹君,陶芙蓉,趙華華,宋煥玲,丑凌軍.  催化學(xué)報(bào). 2011(09)
[3]一步法合成二甲醚整體式催化劑的制備及反應(yīng)性能研究[J]. 李超,李琢,李建青,楊成,吳晉滬.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]Ce助劑對(duì)CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5在CO2加氫合成二甲醚中的性能影響[J]. 張躍,李靜,嚴(yán)生虎,劉建武,沈介發(fā).  化工進(jìn)展. 2011(03)
[5]銅鋅原子比對(duì)CuO-ZnO/Al2O3催化劑合成甲醇性能的影響[J]. 王麗麗,丁雯,劉迎偉,方維平,楊意泉.  石油化工. 2010(07)
[6]Zr對(duì)CuO/ZnO/Al2O3前驅(qū)體物相、催化劑結(jié)構(gòu)及其合成甲醇性能的影響[J]. 李忠,劉巖,范輝,鄭華艷.  無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(07)
[7]氧化鎂改性HZSM-5分子篩的酸性及在合成氣直接制二甲醚反應(yīng)中的應(yīng)用——鎂前驅(qū)體的影響[J]. 毛東森,張斌,楊為民,盧冠忠.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]分子篩改性對(duì)一步法合成二甲醚的影響[J]. 許慶利,李庭琛,張素平,任錚偉,顏涌捷.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]二氧化碳的回收利用與捕集儲(chǔ)存[J]. 黃黎明,陳賡良.  石油與天然氣化工. 2006(05)
[10]CO2加氫直接合成二甲醚催化劑的研究——沉淀方法對(duì)復(fù)合催化劑性能的影響[J]. 趙彥巧,陳吉祥,張繼炎.  化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2006(03)



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