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文檔簡介
催化劑Ce/Cu-MgO催化
合成氣合成低碳醇的研究
姓名:段玉梅專業:化學工程與工藝班級:2011級01班指導老師:鄭長征
催化劑Ce/Cu-MgO催化合成氣合成低碳醇催化劑Ce/Cu-MgO合成氣合成低碳醇基礎不同焙燒溫度不同Ce含量影響氣相產物液相產物結論研究背景與意義1實驗結果與分析3實驗部分2實驗結論4CONTENTS目錄研究背景與意義能源結構應用前景環保方面合成氣合成低碳醇的必要性F-T合成、水煤氣轉換等副反應研究催化劑的必要性合成氣合成低碳醇的研究背景Cu基催化劑Ce基催化劑協同作用
MgO載體Ce/Cu-MgO催化劑選擇依據堿性載體,具有較大的比表面積、較好的機械強度和較好的熱穩定性具有操作條件溫和活性較高等優點(1)CeO2的特性(2)添加Ce對催化劑的影響Cu與氧化鈰結合既可以保持其活性,又可以提高其耐熱性,且CeO2能提高CuO在催化劑中的分散性活性組分:Cu助劑:Ce載體:MgO亮點Ce/Cu-MgO催化劑的選擇依據反應條件催化劑的表征制備條件催化劑的制備催化合成反應氣相產物分析液相產物分析總結規律實驗部分催化劑物理結構表征催化劑催化性能評價實驗技術路線圖
Ce(NO3)3溶液Cu(NO3)2溶液Mg(NO3)2溶液NH3?H2O沸騰
老化過濾、洗滌干燥、焙燒破碎、壓片成型制得所需樣品干燥溫度:120℃400℃、450℃、500℃、600℃溫度下分別焙燒(沉淀劑)共沉淀pH=10溫度:70℃pH=5.5用于研究焙燒溫度的催化劑的制備(共沉淀法)實驗部分Mg(NO3)2溶液NH3?H2O老化過濾、洗滌干燥、焙燒MgO載體
Ce(NO3)3溶液Cu(NO3)2溶液浸漬干燥、焙燒破碎、壓片成型制得所需樣品沉淀pH=10干燥溫度:120℃焙燒溫度:500℃用于研究Ce含量的催化劑的制備(浸漬法)實驗部分實驗結果與分析隨著焙燒溫度的升高,催化劑的比表面積減小不同焙燒溫度下Ce/Cu-MgO催化劑的比表面積、孔徑及孔體積表催化劑焙燒溫度的研究CeO2:螢石型結構隨著焙燒溫度的增加,衍射峰增強變窄這說明隨著焙燒溫度的升高,催化劑發生燒結和團聚生成大量的晶體導致CuO和CeO2在催化劑中的分散度降低不同焙燒溫度下Ce/Cu-MgO催化劑的XRD圖當焙燒溫度為450℃時,CO轉化率最高,醇的選擇性較高,CH4、CO2選擇性較低,C2+OH在液體產物中含量最大不同焙燒溫度下Ce/Cu-MgO催化劑的催化性能綜合以上三組數據,可得Ce/Cu-MgO催化劑的最佳焙燒為450℃隨著Ce的添加量的增加,催化劑的比表面積先增大后減小不同Ce負載量的Ce/Cu-MgO催化劑的比表面積、孔徑及孔體積表催化劑中Ce負載量的研究實驗結果與分析Ce含量≥10%,可以看到CeO2的四個特征峰隨著Ce含量的增加,可以看到氧化銅的峰強度減弱說明Ce的添加有效地提高了催化劑中CuO的分散度,顯著降低了CuO的晶粒大小不同Ce含量的Ce/Cu-MgO催化劑的XRD圖
當Ce的負載量為10%時,CO轉化率最高,醇的選擇性最高,CH4選擇最低綜合以上三組數據可知,Ce/Cu-MgO催化劑中Ce的最佳負載量為10%不同Ce負載量的Ce/Cu-MgO催化劑的催化性能合成催化劑的選擇結論
(1)適宜的焙燒溫度制備的催化劑比表面積和孔容積較大,CuO在載體表面上高度分散,且與CeO2有很好的協同作用,因此具有較好的催化活性。通過研究得Ce/Cu-MgO催化劑的最佳焙燒溫度為450℃。
(2)催化劑中添加適量的Ce能夠有效地抑制催化劑制備過程中焙燒階段CuO的聚
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