CO加氢制备C2含氧化合物铑基催化剂的结构效应

论文摘要

本研究采用微乳液方法合成了一系列具有相同金属担载量、不同粒子大小的单、双组份催化剂,研究了金属粒子大小和助剂锰对CO加氢生成C2含氧化合物反应性能的影响。实验发现,由微乳法合成的负载型催化剂具有典型的核壳结构;当铑粒子尺寸≥3 nm,随着铑粒子的增大,CO加氢反应活性及C2含氧化合物的选择性都随之增加;当≤3 nm随着粒子的增加,活性降低。在具有不同孔径大小的SiO2及MCM-41载体上,利用传统浸渍法合成了两类具有相同金属担载量、不同粒子大小的催化剂。考察了载体孔道对金属铑的结构及形貌的影响,研究了粒子大小对CO加氢反应的影响。实验发现,铑粒子主要分布于载体孔道内,由于受孔道限制,粒子随着载体孔道尺寸的增加而增加。反应结果表明,CO加氢反应转化率、C2含氧化合物的选择性和产率随着粒子尺寸的增大而增大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 第二章 文献综述
• 2.1 Rh 基催化剂CO 加氢反应影响因素
• 2 含氧化合物活性中心的作用'>2.2 铑基催化剂上CO 加氢生成C₂含氧化合物活性中心的作用
• 2 含氧化合物的生成机理'>2.3 铑基催化剂上C₂含氧化合物的生成机理
• 2.4 铑和载体以及助剂之间的相互作用
• 2.4.1 金属-载体的强相互作用（SMSI）
• 2.4.2 电子效应
• 2.4.3 静电作用
• 2.4.4 短程的化学作用
• 2.4.5 助剂影响加氢步骤
• 2.4.6 助剂的活化及稳定作用
• 2.4.7 助剂抑制活性相的深度还原并稳定未还原的物相
• 2.5 催化剂粒子大小对CO 加氢反应性能的影响
• 2.6 本研究的目的与论文结构
• 参考文献
• 第三章 实验总述
• 3.1 催化剂的制备
• 3.1.1 制备催化剂所用的试剂
• 3.1.2 催化剂的制备
• 3.2 催化剂的评价
• 3.3 催化剂的表征
• 3.3.1 物理吸附
• 3.3.2 化学吸附
• 2-TPR）'>3.3.3 程序升温还原（H₂-TPR）
• 3.3.4 吸附CO 的程度升温脱附（CO-TPD）
• 3.3.5 程序升温表面反应（TPSR）
• 3.3.6 电子自旋共振（ESR）
• 3.3.7 X 射线光电子能谱（XPS）
• 第四章 粒子尺寸可控的微乳液催化剂合成研究
• 4.1. 前言
• 4.2. 微乳的基本概念
• 4.2.1. 表面活性剂
• 4.2.2. 微乳液
• 4.2.3. 微乳液制备催化剂的基本原理
• 4.2.4. 微乳技术制备催化剂的方式
• 4.2.5. 微乳液控制纳米粒子尺寸的影响因素
• 4.2.5.1 水和表面活性剂的相对比例
• 4.2.5.2 醇对于粒子大小的影响
• 4.2.5.3 表面活性剂的影响
• 4.2.5.4 合成温度的影响
• 4.2.5.5 水溶液的浓度的影响
• 4.2.5.6 载体与还原剂加入顺序的影响
• 4.2.5.7 加料速度的影响
• 4.2.5.8 催化剂从微乳液中的分离
• 4.2.5.9 焙烧温度的影响
• 4.3. 微乳法合成单金属催化剂
• 4.3.1. 单金属铑基催化剂的制备方法
• 4.3.2. 催化剂的TEM 表征
• 4.4. 双金属铑锰催化剂的合成
• 4.4.1. 催化剂的制备方法
• 4.4.2. 催化剂的TEM 表征
• 4.4.3. 扫描电子显微镜（SEM）& EDX 分析
• 4.4.4. 电子顺磁共振（ESR）
• 4.4.5. EELS 分析
• 4.4.6. TPR分析
• 0 值之间的关系'>4.4.7. 粒子大小于W₀值之间的关系
• 参考文献
• 第五章 微乳法合成的Rh基催化剂催化性能研究
• 5.1 前言
• 2 上CO 加氢性能的研究'>5.2 单金属铑催化剂Rh/SiO₂ 上CO 加氢性能的研究
• 5.2.1 粒子大小对催化剂CO 加氢活性的影响
• 5.2.2 表面程序升温反应结果（TPSR）
• 5.2.3 不同粒子大小的单金属铑催化剂上吸附CO 加氢的TPSR的实验结果比较
• 5.2.4 单金属Rh 催化剂的CO-TPD
• 5.2.5 不同粒子大小的催化剂的CO-TPD的结果
• 5.2.6 表面羟基与吸附在催化剂表面上的CO 的反应
• 2'>5.3 微乳法合成的铑锰双金属催化剂Rh-Mn/SiO₂
• 5.3.1 催化剂粒子大小对CO 加氢反应的影响
• 2 催化剂的TPR'>5.3.2 微乳法制备的双金属Rh-Mn/SiO₂催化剂的TPR
• 2 催化剂程序升温反应（TPSR）研究'>5.3.3 微乳法制备的Rh-Mn/SiO₂催化剂程序升温反应（TPSR）研究
• 2 催化剂的CO-TPD'>5.3.4 微乳法合成的双金属Rh-Mn/SiO₂催化剂的CO-TPD
• 小结
• 参考文献
• 第六章 载体孔道对CO 加氢反应性能的影响
• 6.1 前言
• 2 上的Rh 催化剂的CO 加氢结果'>6.2 浸渍法制备的担载于不同孔径SiO₂ 上的Rh 催化剂的CO 加氢结果
• 6.2.1 催化剂粒子大小对CO 加氢反应的影响
• 2 担载的铑催化剂的TEM 表征'>6.2.2 不同孔道SiO₂ 担载的铑催化剂的TEM 表征
• 2 担载的铑催化剂的TPR表征'>6.2.3 不同孔道SiO₂担载的铑催化剂的TPR表征
• 2 担载的铑催化剂TPO-TPR实验'>6.2.4 不同孔道SiO₂担载的铑催化剂TPO-TPR实验
• 2担载的铑催化剂Rh/SiO₂ 的XPS'>6.2.5 不同孔径SiO₂担载的铑催化剂Rh/SiO₂的XPS
• 2 担载的铑催化剂吸附CO 加氢的TPSR'>6.2.6 不同孔径SiO₂ 担载的铑催化剂吸附CO 加氢的TPSR
• 6.2.7 金属粒子大小对反应的影响
• 6.3 MCM-41 载体孔径对CO 加氢反应的影响
• 6.3.1 担载于不同孔径的MCM-41 的CO 加氢反应结果
• 2 物理吸附及小角XRD'>6.3.2 不同孔道MCM-41 上的N₂物理吸附及小角XRD
• 6.3.3 不同孔径大小的MCM-41 担载的铑催化剂TEM 表征
• 6.3.4 MCM-41 孔道大小对CO 加氢反应结果的影响
• 小结
• 参考文献
• 作者简介及发表文章目录
• 致谢