微乳反应法超细铁铜催化剂的制备及其活性评价

摘要

低碳醇可以作为清洁燃料，也可分离后制备单一组分醇，并可用于进一步技术开发，具有较大的工业应用价值。由合成气出发合成低碳醇是一条经济的工业路线。在Fe-Cu基催化剂上合成低碳醇时，反应温度较低，操作条件温和，催化剂制造成本低，显示出较好的催化性能。由于超细材料独特的晶体结构及表面特性，使其催化活性和选择性大大提高，因而在本论文中，采用电导率法确定微乳体系配方、微乳反应法制备超细Fe2O3和CuO、浸渍法将超细活性组分负载于Al2O3上制备了负载型超细催化剂，用于合成气合成低碳醇的研究。微乳反应法是近年来刚刚开始被研究和应用的制备超细颗粒的方法，具有操作简单、粒径大小可控、粒子分散性好等优点。本文选择十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂S、正丁醇为助表面活性剂A和甲苯为油相O，根据对不同组成微乳液电导率的测定，发现在V(A)/V(O)=0.25与m(A)/m(S)=1.50时，该微乳体系具有最大加溶水量，而且临界组成较宽，适宜超细材料的制备。超细颗粒的制备过程中考察了水油比、盐溶液浓度、沉淀剂体积、反应温度和反应体系pH值的影响，确定最佳制备工艺条件。负载型超细催化剂显示出较好的活性和选择性。

目录

郑重声明

摘要

第一章绪论

1.1微乳反应法简介

1.1.1微乳状液

1.1.2微乳状液的形成机理

1.1.3微乳反应法制备超细颗粒的研究

1.2超细材料

1.2.1超细材料的优异性能

1.2.2超细材料的应用

1.2.3微乳反应法制备超细粒子的研究进展

1.3低碳醇合成催化剂

1.3.1目前研究与技术开发水平

1.3.2低碳醇合成现有催化剂体系及分类

1.3.3低碳醇合成的最新研究动态

1.4本论文的思路和主要工作

1.4.1微乳体系的确定及其配方研究

1.4.2微乳反应法超细Fe2O3和超细CuO的制备

1.4.3超细催化剂的制备和活性评价

第二章实验部分

2.1试剂及设备

2.1.1化学试剂

2.1.2仪器设备

2.2微乳体系的研究

2.2.1微乳体系的配比对最大加溶水量的影响

2.2.2微乳体系的性质研究

2.3超细氧化物的制备

2.3.1超细Fe2O3的制备

2.3.2超细CuO的制各

2.4超细催化剂的制备和活性评价

2.4.1超细铁铜复合氧化物催化剂的制备

2.4.2催化剂性能评价

2.5样品表征

2.5.1粒度分析(particle size analysis)

2.5.2H2程序升温还原(H2-TPR)

2.5.3红外分析(FTIR)

2.5.4物相分析(XRD)

2.5.5热分析(TG-DTA)

2.5.6扫描电镜表面分析(SEM)

2.5.7紫外可见分析(UV-Vis)

第三章微乳体系的确定及其配方研究

3.1反应体系和微乳体系的选择

3.1.1确定反应体系

3.1.2确定微乳体系

3.2微乳体系最佳配比的确定

3.3微乳液的性质研究

3.3.1微乳液的临界组成研究

3.3.2微乳液的光学性质

3.3.3微乳液的导电性质研究

小结

第四章超细Fe2O3和超细CuO的制备

4.1超细Fe2O3样品的制备

4.1.1工艺条件的影响

4.1.2样品结构表征

4.1.3后处理条件的影响

4.2超细CuO样品的制备

4.2.1反应中间过程研究

4.2.2样品结构表征

4.2.3焙烧温度的影响

小结

第五章超细铁铜催化剂的制备及活性

5.1催化剂的活性和选择性计算方法

5.2工艺条件对催化剂活性的影响

5.2.1温度的影响

5.2.2压力的影响

5.2.3空速的影响

5.3 Al2O3组分含量的影响

5.4助剂的影响

小结

第六章结论

参考文献

作者简介及发表文章情况

致谢