K-Co-MoAC催化剂的制、结构及合成低碳醇性能研究.docx

中圈料誊技求 中圈料誊技求 大誊 硕士学位论文 K．Co．Mo／AC催化剂的制备、结构 及合成低碳醇性能研究 作者姓名： 吕梅梅 学科专业： 核科学与技术 导师姓名： 鲍骏副研究员 孙松副研究员 完成时间： 二。一五年五月 万方数据 University University of Science and Technology of China A Dissertation for Master’S Degree Study of Preparation，Structure and Performance of K．C0．M 0从C Catalysts for Synthesis of H ig her Alcohols frOm Syngas 一1一 Author’S Name： Meimei LV Speciality： Nuclear Science and Technology Supervisor： Asso．Prof．Jun Bao Asso．Prof．Song Sun Finished Time： May,20 1 5 万方数据 中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成 中国科学技术大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成 果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写 过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确 的说明。 作者签名：蚴 中国科学技术大学学位论文授权使用声明 作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥 有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交 论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人 提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 必威体育官网网址的学位论文在解密后也遵守此规定。 必开口必威体育官网网址(——年) 作者签名：遴茎垒 导师签名： 多乞髫、 签字日期： 塑＆：篁!兰 签字日期：加F．f一2—2 万方数据 摘要摘要 摘要 摘要 合成气催化转化合成低碳醇是碳一化学重要课题之 ‘。低碳醇可用作汽油添 加剂，有望取代污染严重的甲基叔丁基醚(MTBE)：低碳醇还可直接用作新一代 低污染的洁净动力燃料。此外，低碳醇还是重要的基础化工原料。在已报道的合 成醇催化剂中，Mo基催化剂由于其独特的耐硫性质和不易积碳失活而广受关注。 本课题组在先前研究中发展了一种非负载的高活性K．Co．Mo合成醇催化剂。在 此基础上，本论文以活性炭为载体，采用溶胶一凝胶和等体积浸渍法制备了一系 列不同Mo负载量的K．Co．Mo／AC催化剂。利用x射线衍射(XRD)、N2吸附一脱 附等温线、x射线吸收精细结构谱(XAFS)和x射线光电子能谱(XPS)对催化剂结 构进行表征，详细研究了Mo负载量和还原温度对催化剂结构及合成低碳醇反应 性能的影响，论文得到的主要研究结论如下： (1)研究了Mo负载量对催化剂结构的影响。发现活性组分在活性炭载体表 面具有较高的分散度，活性组分的浸渍并未改变载体的介孔结构。当Mo负载量 较低时，Mo物种单层分散于活性炭表面，以四面体配位和八面体配位的M06+ 物种形式存在。随着Mo负载量的增加，四面体配位的M06+物种逐渐转变为八 面体配位的M04+物种，这表明Mo负载量的增加可以促进M06+物种还原成M04+ 物种。还原后，在催化剂表面形成了Mo叶(164)物种，这被认为是合成醇反 应的活性位。 (2)研究了Mo负载量对K—Co—Mo／AC催化剂催化转化合成气合成低碳醇性 能的影响。在还原温度为773 K，反应温度为573 K，反应压力为5．0 MPa，空速 为2400 ho的条件下，Mo负载量为40 wt％的K Co Mo／AC催化剂合成醇活性 最高，总醇的H,J‘空产率达到126．2 g·kg-lh～，几乎是非负载催化剂的6倍，总醇 选择性相应地从11．5％增加到31．4％。·尤其是甲醇的含量得到很明显地抑制， MeOH／C2+OH降低至0．54。乙醇是主要的醇产物。结合结构表征结果，认为活性 炭负载的K—Co—Mo催化剂具有较大的活l生比表面积，有利于合成醇活性的提高。 此外，该催化剂的介孔结构存一，定程度上延长了合成醇反应Lfj间产物存孔道内滞 留的时间，凶而促进了C2+OH的生成。 (3)研究了还原温度对Mo负载量为40 wt％ft勺K．Co．Mo／AC催化剂结构及合 成醇性能的影响。当还原温度为798 K时，K．Co．Mo／AC催化剂合成醇活性最高， 这主要归囚于此时催化剂表面Mo