CuO-ZnO-ZrO2-SAPO-34的改性及其對(duì)CO2加氫制備低碳烯烴的催化性能研究.pdf

1、CO2是自然界最為廣泛的碳資源，同時(shí)也是溫室氣體的主要組成之一，對(duì)它的利用引起了全球化工、環(huán)保等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，將CO2作為碳資源進(jìn)行化學(xué)利用的高新技術(shù)已成為科學(xué)界的研究熱點(diǎn)。低碳烯烴是有機(jī)材料合成最重要的化工原料，在人類社會(huì)發(fā)展的今天和未來都占有很重要的地位。近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，乙烯和丙烯的需求量也在逐漸增加，但是，低碳烯烴主要靠裂解石腦油來制備，這無疑也給我們這個(gè)“貧油”的國(guó)家?guī)砹藟毫?。因此，CO2轉(zhuǎn)化為烴類是緩解生態(tài)環(huán)境

2、污染壓力和石油資源過度消耗的有效途徑之一。論文對(duì)CuO-ZnO-ZrO2及SAPO-34分子篩分別用稀土，介孔SiO2進(jìn)行了改性，將兩者機(jī)械混合制備的復(fù)合催化劑用于CO2加氫一步法制備低碳烯烴，并對(duì)催化性能進(jìn)行了研究，具體做了以下工作：
　　1.采用共沉淀法分別制備了Y2O3、La2O3和CeO2改性的CuO-ZnO-ZrO2，用 XRD、SEM、TEM、BET、TPR和TG進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)稀土改性的CuO-ZnO-ZrO2分散性

3、良好，比表面積增大。將稀土改性的 CuO-ZnO-ZrO2與SAPO-34分子篩機(jī)械混合用于催化 CO2加氫一步法合成低碳烯烴，在反應(yīng)溫度400℃，壓強(qiáng)3.0 MPa，碳?xì)淠柋葹?:3，空速為18001/h， CeO2改性CuO-ZnO-ZrO2與SAPO-34質(zhì)量比為1:1，催化劑用量為1.0 g時(shí)，CO2的單程轉(zhuǎn)化率為54.6％，低碳烯烴的選擇性和產(chǎn)率分別為51.1％和27.9％。
　　2.采用水熱合成法分別制備了 Y、La

4、和Ce改性的 SAPO-34分子篩(Me-SAPO-34，Me=Y、La、Ce)，用XRD、SEM、FT-IR、BET、NH3-TPD和TG進(jìn)行了表征，結(jié)果表明稀土金屬成功地引入到了分子篩骨架中，改性后的催化劑比表面積增大，粒徑減小，孔徑和酸性強(qiáng)度均有所改變。將CuO-ZnO-ZrO2與 Me-SAPO-34分子篩按質(zhì)量比1:1機(jī)械混合制備了復(fù)合催化劑CuO-ZnO-ZrO2/Me-SAPO-34，用于催化 CO2加氫合成低碳烯烴，在反

5、應(yīng)溫度400℃，壓強(qiáng)3.0 MPa，碳?xì)淠柋?:3，空速18001/h，復(fù)合催化劑用量為1.0 g時(shí)，CuO-ZnO-ZrO2/La-SAPO-34顯示了良好的催化活性，CO2的單程轉(zhuǎn)化率為49.7％，低碳烯烴的選擇性和產(chǎn)率分別為54.5％和27.1％。
　　3．通過共沉淀法制備了 SiO2摻雜的 CuO-ZnO-ZrO2催化劑（SiO2-CZZ），用XRD、BET、SEM、TEM、TPR和TG進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)SiO2摻雜的催化