由XPS研究CO2在低压甲醇合成中的作用

被引:9
作者
陈宝树
赵九生
张鎏
熊国兴
盛世善
机构
[1] 天津大学化学工程系,天津大学化学工程系,天津大学化学工程系,中国科学院大连化学物理研究所催化基础研究实验室,中国科学院大连化学物理研究所催化基础研究实验室天津,天津,天津,大连,大连
关键词
催化剂结构; Cu; 氧空位; 低压甲醇合成; 铜基催化剂; ZnO; 反应气氛; 工业催化剂; 活性中心; 原子百分比; 活性位; XPS; CO2; 二氧化碳;
D O I
10.16084/j.cnki.issn1001-3555.1989.04.001
中图分类号
学科分类号
摘要
本文应用XPS,在模拟工业催化剂和实际操作条件下,对低压甲醇合成铜基催化剂的表面形态进行了研究.结果表明,在还原及反应状态下,催化剂表面没有稳定的Cu2+、Cu+离子存在,仅Cu0能被检测到;ZnO被还原,形成缺氧结构ZnOx(X≤1),表面出现氧空位.认为高度分散的Cu0与其紧密接触的部分还原的ZnOx联合组成了甲醇合成的表面活性中心,也即表面上的Cu-Zn-O(“口”为氧空位)构成了最佳合成活性单元.提出反应原料气中适量CO2的加入有助于金属Cu微晶的分散,认为CO2的作用主要是使反应气氛中含有一定的氧化势,它与原料气中的CO+H2一起,对金属Cu微晶起氧化还原作用.CO2可将Cu0氧化成Cu?+(甚至Cu+).但Cu?+会马上被CO+H2还原成Cu0.通过这样的氧化还原循环,阻止了Cu微晶的聚集长大,延长了催化剂的使用寿命.
引用
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共 2 条
[1]   合成甲醇Cu-Zn-Al催化剂中组成对其结构及催化性能的影响 [J].
赵九生 ;
陈宝树 ;
马福善 ;
朱淳礼 ;
康慧敏 .
化工学报, 1988, (05) :562-569
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A comparison of reactivity in the synthesis of methanol from CO 2 +H 2 and CO+H 2 (catalysts Cu, Zn/Al 2 O 3 , P=515×10 4 Pa)[J] . R. Kieffer,E. Ramaroson,A. Deluzarche,Y. Trambouze.Reaction Kinetics and Catalysis Letters . 1981 (2)