表面助剂改性对cu/zno/al2o3甲醇合成催化剂性能的影响

采用共沉淀-后浸渍方法制备了表面助剂改性的cu/zno/al2o3(cza)甲醇合成催化剂,在固定床反应器上以合成气为原料分别考察了三种助剂(zr、ba和mn)对cza催化剂性能的影响;以zr为助剂时反应温度的影响;并进行了催化稳定性试验.利用粉末x射线衍射(xrd)、低温氮气吸脱附(n2-sorption)、氧化亚氮(n2o)反应吸附技术、x射线光电子能谱(xps)、氢气程序升温吸脱附(h2-tpd)、扫描电子显微镜(sem)和高分辨透射电子显微镜(hr-tem)技术对催化剂进行了表征.结果显示:以zr或ba作为助剂能够明显提高cza催化剂耐热前后的甲醇时空收率(sty);mn的引入降低了cza催化剂的耐热前活性;zr的引入降低了cza催化剂最高活性温度点,增强了cza催化剂的催化稳定性;还原态cza催化剂表面cu0和zno都能吸附活化氢气,cu0与zno的强相互作用有利于提高催化剂的性能,耐热后催化剂性能的降低归因于cu晶粒的长大.在实验和表征结果基础上,提出了cza催化剂上合成气制甲醇的“双向同步催化反应历程”.