合成气制低碳醇催化剂制备方法研究文献综述

 2021-09-25 08:09

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文献综述

1、引言

随着石油等不可再生资源的不断消耗,能源、环境问题日益加剧,研究、开发新型绿色能源体系的需求越显迫切(1)(2)。我国能源结构的特点是煤富油贫,利用煤炭资源开发新型绿色能源体系在资源利用、环境保护方面都具有重要意义(3)。CO催化合成低碳醇是我国煤炭资源合理利用的潜在方向之一(4)。

伴随我国相关产业的发展,低碳醇作为新型绿色化工产品在清洁燃料和化工生产方面的应用价值日益凸显。(5)低碳醇的高辛烷值、防爆、抗震等优点使得其即可用于替代燃料也可用作燃料添加剂,低碳醇通过精馏分离,提纯出主要的异丁醇、乙醇、甲醇等也是重要的化工生产原料(6)。

2、催化剂体系

目前,用于CO催化合成低碳醇的催化剂主要有金属硫化物(以MoS2为主)体系(7)和金属混合盐体系,后者主要包括Cu-Co体系、Cu-Zn体系、Zn-Cr体系(8)。金属混合盐体系适用范围较广,可适用于不同环境、不同反应条件下的CO催化合成低碳醇,但该类催化剂仍存在催化活性较低、反应条件苛刻、产品分布不良且后分离困难等问题。(9)现有研究表明,催化剂的活性、选择性、稳定性不仅与它的化学组成有关,也受物理性质的影响。(10)在工业应用方面,催化剂的各种物理特性:形状、颗粒大小、物相等都会对反应的催化性能和使用寿命产生影响。(11)因此,科研工作者不仅要重视催化剂配方的研究、开发,对催化剂制备方法的研究改进也应该引起足够的重视。(12)

3、制备方法

金属混合盐催化剂制备方法主要有沉淀法、浸渍法、凝胶法、(13)熔融法、微乳法、水热合成法(14)等,其中共沉淀法和浸渍法作为该类催化剂的传统制备方法已实现工业化应用,(15)其他方法目前仍处于实验室研究阶段,(16)本文将针对CO催化合成混合醇用金属混合盐催化剂的制备方法对国内、外该类催化剂的制备、研究进行相关阐述。(17)

不同方法制备的催化剂的物理、化学性质可能存在较大差异,而催化剂性能的优劣受物化性质影响很大,在工业应用中,催化剂的催化性能、使用寿命、流体力学都取决于催化剂的物化性质。(18)金属盐混合物催化剂的制备方法很多,主要包括沉淀法、浸渍法、凝胶法、熔融法等多种方法,(19)虽然催化剂所用的原料相同,但不同的制备方法所制得的催化剂的性能差异可能很大,(20)因此,催化剂制备方法的研究相关研究人员试验分析。

参考文献

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