合成气制碳二含氧化合物铑基催化剂的研究

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研究了PVP改性的SiO2载体对Rh-Mn-Li/SiO2催化剂催化CO加氢制备C2+含氧化合物反应性能的影响。活性结果表明,Rh-Mn-Li/SiO2(1)催化剂拥有最高的CO转化率(24.8%)和C2+含氧化合物的选择性(43.5%)。表征结果表明,适当含量PVP的添加有利于SiO2载体表面弱氢键羟基的形成,这有利于Rh颗粒的分散、并削弱了Rh-Mn之间相互作用力。Rh颗粒的高度分散和弱的Rh-Mn相互作用能够促进CO的吸附、增强CO的解离能力、并抑制CO的加氢活性,从而促进了CO插入反应的进行,最终使得催化剂拥有优异的C2+含氧化合物的生成性能。研究了TiO2助剂对Rh-Mn-Li/SiO2催化剂催化CO加氢制备C2+含氧化合物反应性能的影响,并使用XRD、N2吸脱附、H2-TPR、in situ FT-IR、TPSR、XPS等手段对Rh-Mn-Li/xTi/SiO2催化剂的物理化学性质进行了表征。结果表明,TiO2助剂的添加能够促进孪式CO的吸附和Rh+的形成。这有利于CO插入反应的发生,从而使得C2+含氧化合物的选择性提高。考察了碳纳米管助剂掺杂对Rh-Mn-Li/SiO2催化剂催化合成气制C2+含氧化合物反应性能的影响,使用XRD、TEM、N2吸脱附、H2-TPR、CO-TPD、TPSR、XPS等表征方法对催化剂的形态、结构及物理化学性质进行表征。研究表明,随着碳纳米管的掺杂,C2+含氧化合物的选择性和时空收率迅速增加,当掺杂5%的碳纳米管时选择性达到最大为64.6%,时空收率为287.6 g/(kg·h)。结果表明,碳纳米管的添加促进了Rh颗粒的分散及CO吸附强度,从而使得C2+含氧化合物的选择性得到了大幅提升。
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