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碱性金属改性Cu—Fe双孔载体催化剂结构和低碳醇合成反应性能研究
  • ISSN号:1005-2399
  • 期刊名称:《石油炼制与化工》
  • 时间:0
  • 分类:TQ172.16[化学工程—水泥工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广州510640, [2]中国科学院研究生院
  • 相关基金:国家自然科学基金(51076158,51036006)及国家科技支撑项目(2011BAD22806).
中文摘要:

采用超声浸渍法制备了不同碱性金属改性的Cu-Fe双孔载体催化剂,利用Nz物理吸附、Hz—TPR、XRD、XPS等表征手段考察了Li,Ca,Na,K等碱性金属对催化剂结构的影响,并在固定床反应器中评价了催化剂的低碳醇合成反应性能。结果表明:将小孔硅溶胶与大孔硅凝胶结合可形成SiO:一SiOz双孔载体结构;Li和ca的添加可促进CuFe双孔载体催化剂表层CuO的生成,降低Fe2O3。的含量,削弱Cu—Fe之间的作用力,从而促进甲醇产物的生成;Na和K助剂的添加则可促进Cu、Fe氧化物在催化剂表层的生成,加强Cu—Fe协同作用,从而提高低碳醇合成反应的活性和cz以上醇类产物的选择性;与其它碱性金属相比,K助剂的添加使CuFe双孔载体催化剂具有最高的低碳醇合成反应活性和醇时空产率。

英文摘要:

Cu-Fe bimodal pore catalysts modified with basic metal additives for higher alcohols synthesis (HAS) were prepared by an ultrasonic impregnation method. The study was undertaken to investigate the effects of various basic metal additives on the microstructures and HAS performances of catalysts. Several techniques, including N2 physical adsorption, temperature programmed reduction of hydrogen, X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy, were combined to characterize these catalysts. The characterization results indicated that bimodal pore support was formed with the addition of small pore silica sol into the macroporous silica gel. Adding additives containing Ca and Li into Cu-Fe bimodal catalyst increased the amount of CuO and decreased that of Fe203 on the surface layer of the catalyst, which could weaken the interaction of Cu-Fe-O and promote the formation of methanol. The addition of Na and K additives increased the amounts of copper and iron species on the surface layer, enhancing the synergistic effect of Cu-Fe and improving the HAS activity and selectivity of C2+ OH. Among these four basic metal additives, catalyst with K additive exhibited the best activity and space time yield of higher alcohols.

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期刊信息
  • 《石油炼制与化工》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石油化工集团公司
  • 主办单位:中国石油化工股份有限公司 石油化工科学研究院
  • 主编:汪燮卿
  • 地址:北京市海淀区学院路18号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:sylz.shky@sinopec.com
  • 电话:010-82368292
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-2399
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3399/TQ
  • 邮发代号:2-332
  • 获奖情况:
  • 首届中国期刊奖,第二届全国优秀科技期刊一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13290