混合過程對Cu-ZnO催化劑前驅體結構及其演變過程的影響.pdf

1、Cu基催化劑作為工業(yè)上應用最廣泛的合成氣制甲醇催化劑，其主要的制備方法是共沉淀法。傳統共沉淀法所用攪拌釜式反應器，其混合強度在空間分布上存在著較大差異，同時裝置的返混嚴重。而Cu2+、Zn2+的沉淀反應屬于極快速反應，混合對其有著較大的影響。本文通過改變微通道反應器中溶液的流速以及與傳統共沉淀法的對比來探究混合過程對Cu基催化劑前驅體結構演變和催化活性的影響，以及這種結構的差異是如何影響前驅體的熱分解過程。
　　論文首先采用碘化物

2、-碘酸鹽研究體系，通過實驗的方法測得微通道反應器不同流速下的混合時間在0.01s-0.1s的范圍內，表明其混合效果強于傳統的批次反應器。接著研究了傳統共沉淀法、微通道反應器連續(xù)流和分段流制備的前驅體的結構及其在后續(xù)處理過程中的變化過程，提出共沉淀過程的混合強度對催化劑結構的形成過程有著關鍵性的影響;設計針對性實驗，在攪拌釜、微通道反應器兩個體系中驗證了上述觀點。論文主要結論如下:
　　沉淀過程中混合強度提高（混合時間減小），有利于

3、形成Cu-Zn分布均勻的前驅體，其主要結構為Zn含量高且分布均勻的鋅孔雀石;混合強度較低時，鋅孔雀石中Zn含量較低且分布不均，并形成綠銅鋅礦等晶型，其Cu/Zn比與原料中的Cu/Zn比偏離較大。
　　不均勻的前驅體在熱分解的過程中會加劇CuO、ZnO的離析，形成共沉淀法樣品HRTEM照片中非常明顯的CuO和ZnO粒子;微反應器制備的樣品中基本沒有明顯的大粒子出現，表明前驅體均勻性較好時，熱分解過程的CuO、ZnO離析不會產生大粒子