段玉梅-1毕设答辩1

催化剂Ce/Cu-MgO催化

合成气合成低碳醇的研究

姓名：段玉梅专业：化学工程与工艺班级：2011级01班指导老师：郑长征

催化剂Ce/Cu-MgO催化合成气合成低碳醇催化剂Ce/Cu-MgO合成气合成低碳醇基础不同焙烧温度不同Ce含量影响气相产物液相产物结论研究背景与意义1实验结果与分析3实验部分2实验结论4CONTENTS目录研究背景与意义能源结构应用前景环保方面合成气合成低碳醇的必要性F-T合成、水煤气转换等副反应研究催化剂的必要性合成气合成低碳醇的研究背景Cu基催化剂Ce基催化剂协同作用

MgO载体Ce/Cu-MgO催化剂选择依据碱性载体，具有较大的比表面积、较好的机械强度和较好的热稳定性具有操作条件温和活性较高等优点（1）CeO2的特性（2）添加Ce对催化剂的影响Cu与氧化铈结合既可以保持其活性，又可以提高其耐热性，且CeO2能提高CuO在催化剂中的分散性活性组分：Cu助剂：Ce载体：MgO亮点Ce/Cu-MgO催化剂的选择依据反应条件催化剂的表征制备条件催化剂的制备催化合成反应气相产物分析液相产物分析总结规律实验部分催化剂物理结构表征催化剂催化性能评价实验技术路线图

Ce(NO3)3溶液Cu(NO3)2溶液Mg(NO3)2溶液NH3•H2O沸腾

老化过滤、洗涤干燥、焙烧破碎、压片成型制得所需样品干燥温度：120℃400℃、450℃、500℃、600℃温度下分别焙烧（沉淀剂）共沉淀pH=10温度：70℃pH=5.5用于研究焙烧温度的催化剂的制备(共沉淀法)实验部分Mg(NO3)2溶液NH3•H2O老化过滤、洗涤干燥、焙烧MgO载体

Ce(NO3)3溶液Cu(NO3)2溶液浸渍干燥、焙烧破碎、压片成型制得所需样品沉淀pH=10干燥温度：120℃焙烧温度：500℃用于研究Ce含量的催化剂的制备（浸渍法）实验部分实验结果与分析随着焙烧温度的升高，催化剂的比表面积减小不同焙烧温度下Ce/Cu-MgO催化剂的比表面积、孔径及孔体积表催化剂焙烧温度的研究CeO2:萤石型结构随着焙烧温度的增加，衍射峰增强变窄这说明随着焙烧温度的升高，催化剂发生烧结和团聚生成大量的晶体导致CuO和CeO2在催化剂中的分散度降低不同焙烧温度下Ce/Cu-MgO催化剂的XRD图当焙烧温度为450℃时，CO转化率最高，醇的选择性较高，CH4、CO2选择性较低，C2+OH在液体产物中含量最大不同焙烧温度下Ce/Cu-MgO催化剂的催化性能综合以上三组数据，可得Ce/Cu-MgO催化剂的最佳焙烧为450℃随着Ce的添加量的增加，催化剂的比表面积先增大后减小不同Ce负载量的Ce/Cu-MgO催化剂的比表面积、孔径及孔体积表催化剂中Ce负载量的研究实验结果与分析Ce含量≥10%，可以看到CeO2的四个特征峰随着Ce含量的增加，可以看到氧化铜的峰强度减弱说明Ce的添加有效地提高了催化剂中CuO的分散度，显著降低了CuO的晶粒大小不同Ce含量的Ce/Cu-MgO催化剂的XRD图

当Ce的负载量为10%时，CO转化率最高，醇的选择性最高，CH4选择最低综合以上三组数据可知，Ce/Cu-MgO催化剂中Ce的最佳负载量为10%不同Ce负载量的Ce/Cu-MgO催化剂的催化性能合成催化剂的选择结论

（1）适宜的焙烧温度制备的催化剂比表面积和孔容积较大，CuO在载体表面上高度分散，且与CeO2有很好的协同作用，因此具有较好的催化活性。通过研究得Ce/Cu-MgO催化剂的最佳焙烧温度为450℃。

（2）催化剂中添加适量的Ce能够有效地抑制催化剂制备过程中焙烧阶段CuO的聚