以类水滑石为前驱体的Cu/Zn/Al/（Zr）/（Y）催化剂制备及其催化CO2加氢合成甲醇的性能

采用共沉淀法合成了Cu：Zn：Al：Zr：Y原子比分别为2：1：1：0：0、2：1：0.8：0.2：0、2：1：0.8：0：0.2和2：1：0.8：0.1：0.1的Cu/Zn/Al/（Zr）/（Y）类水滑石化合物.将前驱体材料在空气中500℃焙烧后得到复合金属氧化物,并将其用于CO2加氢合成甲醇反应.采用X射线衍射（XRD）、热重（TG）分析、N2吸附、氧化亚氮（N2O）反应吸附、氢气程序升温还原（H2-TPR）和H2/CO2程序升温脱附（H2/CO2-TPD）技术对所制备的样品进行表征.结果表明, Zr和Y的引入使得催化剂BET比表面积大幅增加,金属铜的比表面积和分散度均按以下顺序依次增加：...

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Published in物理化学学报 Vol. 30; no. 6; pp. 1155 - 1163
Main Author 高鹏 李枫 赵宁 王慧 魏伟 孙予罕
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院山西煤炭化学研究所，煤转化国家重点实验室，太原030001%中国科学院山西煤炭化学研究所，煤转化国家重点实验室，太原030001%中国科学院上海高等研究院，温室气体与环境工程研究中心，上海201203%中国科学院山西煤炭化学研究所，煤转化国家重点实验室，太原030001 2014
中国科学院上海高等研究院，中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室，上海201203
中国科学院上海高等研究院，温室气体与环境工程研究中心，上海201203
Subjects
Al催化剂
Cu
Zn
二氧化碳加氢
助剂
甲醇
类水滑石前驱体
二氧化碳加氢
Cu/Zn/Al catalyst
助剂
Hydrotalcite-like precursor
Cu/Zn/Al催化剂
甲醇
Modifier
类水滑石前驱体
CO2 hydrogenation
Methanol
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Summary:采用共沉淀法合成了Cu：Zn：Al：Zr：Y原子比分别为2：1：1：0：0、2：1：0.8：0.2：0、2：1：0.8：0：0.2和2：1：0.8：0.1：0.1的Cu/Zn/Al/（Zr）/（Y）类水滑石化合物.将前驱体材料在空气中500℃焙烧后得到复合金属氧化物,并将其用于CO2加氢合成甲醇反应.采用X射线衍射（XRD）、热重（TG）分析、N2吸附、氧化亚氮（N2O）反应吸附、氢气程序升温还原（H2-TPR）和H2/CO2程序升温脱附（H2/CO2-TPD）技术对所制备的样品进行表征.结果表明, Zr和Y的引入使得催化剂BET比表面积大幅增加,金属铜的比表面积和分散度均按以下顺序依次增加：Cu/Zn/Al〈Cu/Zn/Al/Zr〈Cu/Zn/Al/Y〈Cu/Zn/Al/Zr/Y,然而,强碱位数目占总碱位数目的比例的变化顺序为：Cu/Zn/Al〈Cu/Zn/Al/Y〈Cu/Zn/Al/Zr/Y〈Cu/Zn/Al/Zr.活性评价结果揭示CO2转化率取决于金属铜的比表面积,甲醇选择性则随强碱位比例的增加而线性增加.因而, Zr和Y的引入有利于甲醇的合成, Cu/Zn/Al/Zr/Y催化剂上的甲醇收率最高.
Bibliography:11-1892/06
Cu/Zn/Al/（Zr）/（Y） hydrotalcite-like compounds with Cu：Zn：Al：Zr：Y atomic ratios of 2：1：1：0：0, 2：1：0.8：0.2：0, 2：1：0.8：0：0.2, and 2：1：0.8：0.1：0.1 were prepared using the coprecipitation method. The mixed oxides were then obtained by the calcination of the precursors at 500℃ in air, and subsequently evaluated in terms of their catalytic performance for the synthesis of methanol from the hydrogenation of CO2. The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction （XRD）, thermogravimetric （TG） analysis, N2 adsorption, reactive N2O adsorption, H2 temperature-programmed reduction （H2-TPR）, and H2/CO2 temperature-programmed desorption （H2/CO2 TPD） techniques. The results of these analyses showed that the BET specific surface area increased significantly with the introduction of Zr and Y, which was related to＆amp;nbsp;the amount of H2O and CO2 evolved from the precursors during calcination. The Cu specific surface area and Cu dispersion properties increased in the order of Cu/Zn/Al〈Cu/Zn/Al/Zr〈Cu/Zn/
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB201401252