二步共沉淀法制备的铜基甲醇合成催化剂的研究
试验研究
二步共沉淀法制备的铜基甲醇合成催化剂的研究
化明利!，郭宪吉"，鲍改玲"，谭羚艳"
（!#许昌市质量技术监督检验测试中心，河南许昌$%!&&&；
"#郑州大学化学系，河南郑州$’&&’"
）摘要：固定()含量为!&*（()／（+,-./-()），原子百分比），应用二步同时加料共沉淀法制备了一系列具有不同+,／./比例的铜基甲醇合成催化剂。通过测试催化剂活性、结构和还原性质表明，!（+,）／!（./）0$／’的催化剂中，+,1与./1二组分间相互均匀分散程度最大，催化剂活性最高，催化剂还原温度最低。考察了焙烧温度对催化剂活性、结构及还原过程的影响。
关键词：铜基催化剂；甲醇合成；二步共沉淀法；+,／./比例；
焙烧温度中图分类号：1%$232%-!
文献标识码：(文章编号：!&&!45"!5（"&&2）&%4&!4&$
收稿日期："&&26&$6"!
；基金来源：河南省自然科学基金资助课题（&!!!&2&7&&）；作者简介：化明利（!5%’6）
，男，高级工程师；联系人：郭宪吉，869:;)：<,=>?
!5%’!@=A ,3B =9。&前言
"&世纪%&年代，
工业合成甲醇催化剂获得突破性进展，英国C +C 公司率先成功地开发出具有工业应用价值的铜基催化剂，使得+1-D "合成甲醇反应过程在低温低压下进行，这是甲醇合成历史上的一个重大变革［!］。从铜基催化剂诞生迄今近
$&年来，合成甲醇工艺及其催化剂虽已较为成熟，但相关研究工作仍一直比较活跃。近年来，随着石油资源的日益短缺和人们环保意识的增强，甲醇作为一种清洁型燃料，其需求量迅速增加，因此，进行甲醇合成铜基催化剂的研究具有重要实际意义。本文采用二步同时加料共沉淀法，制备一系列+,／./比例不同的铜基催化剂，对其物相结构和还原行为进行表征，并考察焙烧温度对催化剂结构和性能的影响。
!实验部分
!3!催化剂样品制备
固定()含量为!&*（()／（+,-./-()），原子百分比，下同）根据设定的+,／./比例计算出制备一定量的催化剂时所需各种硝酸盐（硝酸铜、硝酸锌和硝酸铝）的量。用二步同时加料共沉淀法制备铜
基催化剂，步骤如下：（!）将()（E 12）2?5D "1与适量./（E 12）"?%D "
1混合后配成一定浓度溶液，与E :"+12的水溶液同时滴加到沉淀槽中，F D 控制在G "5；（"）将剩余的./（E 12）"?%D "1与+,（E 12）"
?2D "1混合后配成溶液，再与E :"+12溶液同时滴加到另一沉淀槽中，F
D 亦控制在G "5；（2）将上述两个沉淀槽中的沉淀浆液混合均匀，经过滤和反复洗涤后，于7&H 烘干，再经焙烧后得到催化剂样品（氧化态）。
!3"催化剂活性测定
将催化剂粉末压片成型后，粉碎至"&"$&目的颗粒。量取&3’9)催化剂颗粒，掺入&3’9)等粒度（"&"$&目）
石英砂后，放入不锈钢反应器中，在I J 4<+7&型微反装置上在线还原后，测试活性。反应原料气为甲醇分解后产生的气体，其中含+12!*"2"*，D "%%*"%G *，+1"!
*""*。反应气压力为$I K :，进口气空速!&&&&A
6!。!32催化剂的L J M 表征
催化剂（氧化态）粉末的L J M 测试在日产
J ;N
:O ,M ／I (L 42P 型L 光衍射仪上进行。+,Q #辐射，电压$&O R ，电流"&9(，扫描速度’S ／9;/。!3$催化剂的T K J 表征称取一定量的"&"$&目样品，
装入样品管中，在自建的T K J 装置上进行程序升温还原实验。以热导池作检测器，升温速率’H ／9;/
。记录仪上得!
第%期
化明利等：二步共沉淀法制备的铜基甲醇合成催化剂的研究
万方数据