一氧化碳偶聯反應催化過程研究.pdf

1、應用XRD(x射線衍射)、ChemBET、NH<,3>-TPD(程序升溫脫附)、CO-TPD、TPR(程序升溫還原)、TPO(程序升溫氧化)、XPS(X射線光電子能譜)、Pulse Chemisorption等分析手段對CO偶聯反應催化劑表征以考察催化劑的載體效應,發現焙燒溫度不同所造成載體的晶體結構差異可以導致催化劑性能明顯差距,其中α-Al<,2>O<,3>比γ-Al<,2>O<,3>更適合作為催化劑載體.NH<,3>-TPD結果表

2、明,γ-Al<,2>O<,3>存在較強的酸性,而載體的酸性促進了亞硝酸乙酯的分解.TPR實驗證明了載體、催化劑活性組分和助劑之間存在著相互作用,并且這種作用可能對催化劑性能有影響.繼續研究表明,由存在少量其它過渡形態Al<,2>O<,3>晶體的α-Al<,2>O<,3>載體所制備的催化劑具有更高的活性.ChemBET、Pulse Chemisorption研究表明,在一定范圍內催化劑的BET比表面對催化劑活性的影響遠不如活性金屬表面的影

3、響;對于同一種晶體形態的α-Al<,2>O<,3>,載體的孔分布是影響催化劑性能的重要因素.利用飛溫產生的高溫使催化劑失活對經過長時間運轉試驗的FZH100型催化劑進行催老實驗,考察飛溫對催化劑的影響.再生后,考察不同條件下失活的催化劑的再生程度,發現反應器進口及出口處的催化劑失活較嚴重再生也較困難一些.活性實驗表明,催化劑可以恢復大部分活性,但催化劑的選擇性下降,溫度敏感性增加,可操作性變差.應用ChemBET、XRD、XPS等手段研

4、究表明,失活-再生過程中比表面變化較大,并且這些變化情況同催化劑在反應器中的位置有關.失活-再生過程中載體的晶體形態沒有改變,但Pd晶粒的粒徑增大,Fe<'2+>被氧化為Fe<'3+>并形成Fe<,2>O<,3>晶粒.催化劑表面的Pd大部分被氧化為pd<'2+>.再生過程可以部分恢復這些性質的變化.應用密度泛函(DFT)理論對CO偶聯反應相關過程進行計算.對CO、在Pd原子簇及Pd晶體低指標表面的吸附情況的研究表明,CO分子可以在頂位、