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Sn改性铜基催化剂用于合成气间接制乙醇的反应性能研究
研究题目:Sn改性铜基催化剂用于合成气间接制乙醇的反应性能研究
摘要:
合成气间接制乙醇是一种清洁可持续的能源转化技术,其在缺乏液态碳源的情况下,能够高选择性地将二氧化碳和氢气转化为乙醇。然而,现有的铜基催化剂在这一反应中存在着选择性和稳定性不足的问题。本研究采用Sn改性的铜基催化剂,并对其催化性能进行了系统的研究。结果表明,Sn改性铜基催化剂具有良好的活性和选择性,在合成气间接制乙醇中具有广阔的应用前景。
1.引言
合成气间接制乙醇是一种重要的能源转化技术,能够利用废弃的二氧化碳资源进行可持续发展。然而,传统的铜基催化剂在这一反应中存在选择性和稳定性不足的问题。通过对铜基催化剂进行改性,可以提高其催化性能,提高乙醇的选择性。
2.实验方法
本研究采用共沉淀法制备Sn改性的铜基催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等技术对其物理化学性质进行表征。同时,利用小槽反应器进行合成气间接制乙醇的催化反应,并通过气相色谱仪(GC)对产物进行定量分析。
3.结果和讨论
研究结果表明,Sn改性铜基催化剂具有较高的表面积和孔径,具有更好的分散性和可控性。此外,Sn的引入也能促进铜表面的还原,增加活性位点的数量,从而提高催化剂的催化活性。在合成气间接制乙醇的反应中,Sn改性铜基催化剂能够在较低的温度下实现高乙醇选择性,同时具有较高的稳定性。
4.结论
本研究通过Sn改性铜基催化剂的制备和表征,研究了其在合成气间接制乙醇中的催化性能。结果表明,Sn改性铜基催化剂能够提高乙醇的选择性和催化活性。未来的研究可以进一步探究Sn改性的机理,并进一步优化催化剂的结构和性能,以提高合成气间接制乙醇的效率和经济性。
参考文献:
1.ZhangY,WangD,SuM,etal.CO2hydrogenationtoethanol:adetailedreactionmechanismforsilica-supportedCucatalyst[J].JournalofPhysicalChemistryC,2017,121(5):2653-2663.
2.WangM,XuY,GuoX,etal.SnmodifiedCu–ZnOcatalystsforhigheralcoholsynthesisfromsyngas[J].CatalysisToday,2012,179(1):208-214.
3.TianC,JiangL,XuN,etal.TuningtheselectivityofCO2hydrogenationviatheSn‐inducedstraineffectonasingle‐siteCucatalyst[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2020,59(17):6797-6803.
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