论文部分内容阅读
本文采用程序升温碳化法成功制备了纯相的α-Mo2C和β-Mo2C以及担载型Mo2C催化剂。考察了载体种类、担载量和晶相对担载型Mo2C催化二氧化碳加氢制甲醇反应性能的影响,并对反应的工艺条件进行了优化。结果表明,担载量为20%的20β-Mo2C/M41催化剂在二氧化碳加氢制甲醇的反应中表现出最佳的反应性能,在优化的反应工艺条件下(反应温度为220 ℃、反应压力为3.0 MPa、空速为3600 mL/h·g)),在该催化剂作用下反应14 h,二氧化碳的转化率为4.5%,甲醇的选择性为37.6%。分别采用共浸渍法和机械混合法制备了一系列La203、CaO和Cu促进的担载型β-Mo2C催化剂,并研究了其催化二氧化碳加氢制甲醇的反应性能。研究结果表明,当La203为促进剂时,机械混合方法制备的La203引入量为5%的5La2O320β-Mo2C/M41催化剂表现出最好的催化性能。以CaO为促进剂时,在共浸渍法制备的CaO引入量为5%的5CaO20β-Mo2C/M41催化剂表现出最高的甲醇选择性,连续反应14 h后,二氧化碳的转化率为4.6%,甲醇的选择性为42.6%。由于采用共浸渍法可以使单质Cu高度分散在催化剂表面,缩短了 Cu与β-Mo2C活性中心之间的距离,提高了活化氢从Cu晶粒表面溢流到Mo2C上的速率,改善了20β-Mo2C/M41的催化性能。以Cu的引入量为15%制备的15Cu20β-Mo2C/M41-I为催化剂时,连续反应14 h后,二氧化碳的转化率和甲醇的选择性分别提高到6.8%和 53.0%。为了比较Cu促进的担载型β-Mo2C与担载贵金属Pd的催化剂在二氧化碳加氢转化反应中催化性能的差异,采用等体积浸渍法制备了贵金属担载Pd及CaO等各种促进剂改性的系列担载型催化剂,并对载体和促进剂的种类以及贵金属Pd的担载量等进行了优化,确定Pd6Ca3/M41为最优催化剂,并将其与Cu促进的担载型Mo2C催化剂样品1 0Cu20β-Mo2C/M4 1-I在二氧化碳加氢转化反应中的催化性能进行了比较。结果表明,这两种催化剂在反应40 h后,具有相近的催化性能,Cu促进的担载型Mo2C在二氧化碳加氢转化制甲醇的反应中表现出替代贵金属催化剂的应用潜力。