为克服商业水煤气变换反应(WGS)催化剂在超低温(<200 oC)活性较低及固载化离子液体在连续相反应中易失活的缺点,本项目拟设计具有笼型孔道结构的介孔氧化物限域离子胶催化剂,并将其应用于超低温WGS反应。活性组分先溶解在离子液体中,再加入无机载体前躯体,采用溶胶-凝胶法将活性组分限域在载体中制备离子胶催化剂。通过控制载体前躯体和离子液体用量调控催化剂颗粒大小、孔道结构;通过调节离子液体结构,调控气相分子在离子液体中的溶解能力。系统考察活性组分、孔道结构、载体、离子液体结构和反应条件(温度、压强、水汽比)等对催化剂在纯合成气中WGS活性的影响,开发出高活性离子胶催化剂。进一步设计具有吸附H2S能力的离子胶催化剂,考察其在含硫合成气中WGS活性。通过原位光谱和动力学分析等手段,研究离子胶催化剂WGS反应机理。本项目对开发在具有较高WGS活性和耐硫稳定性的催化剂提供一定理论基础和应用前景。
英文主题词confined effect;iongel catalyst;ultra-low-temperature;water-gas shift reaction;