混合钴源提升Co-Pd/TiO2催化剂在CH4-CO2转化合成乙酸性能
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更新于2024-08-11
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"混合钴源对Co-Pd/TiO2催化剂催化CH4-CO2两步梯阶转化法合成乙酸的性能影响 (2012年)"
这篇论文探讨了混合钴源在催化CH4和CO2两步梯阶转化制备乙酸过程中的作用,以及其对催化剂性能的影响。研究人员采用等体积浸渍法制备了Co-Pd/TiO2催化剂,其中混合钴源作为前驱体,这种混合物包括CoCl2和Co(NO3)2。通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、氨脱附热程序(NH3-TPD)和比表面积及孔径分析(BET)等多种表征手段,对催化剂的性质进行了深入研究。
XRD的结果揭示了催化剂的晶体结构,而XPS则提供了催化剂表面元素的化学状态信息。NH3-TPD用于评估催化剂的表面酸性,这对于催化反应的活性至关重要。BET分析则确定了催化剂的比表面积和孔隙结构,这两者直接影响到反应物的吸附和扩散,从而影响催化效率。
实验结果显示,当m(CoCl2)∶m[Co(NO3)2]比例为2∶5,m(Co)∶m(Pd)比例为2∶1时,催化剂表现出最佳性能。在常压和150℃的条件下,乙酸的生成速率达到了6.13mg・g-1Cat・h-1,选择性达到81.6%,显著优于仅使用单一钴源制备的催化剂,分别提高了134%和16%。这些提升表明,混合钴源可以改善催化剂的活性和选择性,可能是由于不同的钴物种在催化剂表面形成了更有利于CH4和CO2转化的活性位点。
此外,论文还提及了目前乙酸的几种生产方法,如甲醇羰基合成法、乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和丁烷/轻油液相氧化法,分析了各自的优缺点。甲醇羰基化法尽管是主流,但依赖贵金属催化剂,而其他方法则存在经济性、工艺复杂性或专利限制等问题。因此,开发高效、经济的新型催化剂,如本文所研究的Co-Pd/TiO2催化剂,对于改进乙酸的合成工艺具有重要意义。
关键词:混合钴源、Co-Pd/TiO2催化剂、CH4-CO2两步梯阶转化法、乙酸
这篇论文是由太原理工大学煤化工研究所的研究团队完成,得到了国家“九七三”计划项目和国家自然科学基金的支持,作者黄伟博士是主要研究者,专注于C1化学与化工领域。该研究为优化乙酸合成路径提供了新的视角,有助于推动更加环保和经济的乙酸生产技术的发展。
2020-05-31 上传
2019-12-26 上传
2020-02-29 上传
2020-02-25 上传
2020-02-27 上传
2020-02-06 上传
2021-05-17 上传
2021-05-19 上传
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