作　　者： ; ; ; ;

机构地区： 上海应用技术学院化学与环境工程学院

出　　处： 《物理化学学报》 2011年第11期2651-2658,共8页

摘　　要： 采用共沉淀法制备了一系列CuO含量不同(质量分数:50%-80%)的CuO-TiO_2-ZrO_2复合氧化物,并利用X射线衍射(XRD)、氮吸附(BET)、程序升温还原(H_2-TPR)、程序升温脱附(H_2/CO_2-TPD)和氧化亚氮(N_2O)反应吸附等多种方法对其进行了表征.以所制备的CuO-TiO_2-ZrO_2为甲醇合成活性组分与HZSM-5分子筛进行机械混合制成双功能催化剂CuO-TiO_2-ZrO_2/HZSM-5,在微型固定床流动反应器中,于250℃、3.0 MPa、H_2/CO_2(体积比2.8)以及空速1500 mL·g^(-1)·h^(-1)的条件下,对其催化CO_2加氢直接合成二甲醚(DME)的性能进行了评价.结果表明:随着CuO-TiO_2-ZrO_2中CuO含量的增加,CO_2的转化率先逐渐增大,至70%时达到最大,之后反而降低.DME的选择性随着催化剂中CuO含量的增加而增加,至≥70%时基本不变,故当CuO含量为70%时,DME的收率达到最大值(13.2%).催化剂上合成含氧化合物(甲醇和DME)的活性与催化剂中金属铜的比表面积之间有较好的对应关系. A series of Cu0-TiO_2-ZrO_2 mixed oxides with different CuO mass fractions（50%-80%） were prepared by co-precipitation and characterized by X-ray diffraction（XRD）,N_2 physisorption,temperature-programmed reduction of hydrogen（H_2-TPR）,temperature-programmed desorption of carbon dioxide （CO_2-TPD） and hydrogen（H_2-TPD）,and reactive N_2O adsorption techniques.The prepared CuO-TiO_2-ZrO_2 samples were mixed physically with HZSM-5 zeolite to synthesize dimethyl ether（DME） from CO_2 hydrogenation in a fixed bed reactor at 250℃,3.0 MPa,gas hourly space velocity（GHSV） of 1500 mL·g^（-1）·h^（-1）,and volume ratio of 2.8 for H_2 to CO_2.We found that the conversion of CO_2 increased with an increase in CuO content,reached a maximum at a CuO content of 70%and then decreased.The selectivity of DME increased with an increase in CuO content initially and remained essentially constant when the CuO content was≥70%.Thus,the yield of DME reached a maximum of 13.2%at 70%CuO content.The productivity of the oxygenated compounds（including methanol and DME） on the CuO-TiO_2-ZrO_2/HZSM-5 catalysts is closely related to the metallic copper surface area.

关 键 词： 加氢 二甲醚 复合氧化物 分子筛 双功能催化剂

领　　域： [理学] [理学]