摘要：本论文通过机械混合的方式将甲醇合成组分CuO-ZnO-Al2O3和甲醇脱水组分HZSM-5分子筛复合在一起，组成了双功能催化剂并应用于CO2加氢一步法合成二甲醚。采用XRD、TPR和NH3-TPD等技术对催化剂的物化性能进行了表征，并对催化剂的催化性能进行了评价。重点研究了CuO-ZnO-Al2O3和HZSM-5的比例对催化剂物化性能及催化性能的影响。结果表明，CuO-ZnO-Al2O3和HZSM-5的最佳配比为12:1，此时CO2的转化率达到了20.97%。关键词：CO2加氢；二甲醚；甲醇；HZSM-5，7593
The study on catalysts for DME synthesis from CO2 hydrogenation
Abstract：This way by mechanical mixing methanol synthesis component CuO-ZnO-Al2O3 and methanol dehydration HZSM-5 zeolite composite components together to form a bifunctional catalysts for one step of hydrogenation of CO2 synthesis of dimethyl ether. Using XRD, TPR and NH3-TPD and other physical and chemical properties of the catalysts were characterized, and the catalytic performance was evaluated. Focuses on the ratio of CuO-ZnO-Al2O3 and HZSM-5 catalyst for physicochemical properties and catalytic performance. The results showed that, CuO-ZnO-Al2O3 and HZSM-5 best ratio of 12:1, then the CO2 conversion rate reached 20.97%.
Keywords: Hydrogenation of CO2; Dimethyl Ether; Methane; HZSM-5
目录
1绪论 1
1.1二氧化碳的排放，回收及利用现状 1
1.2二甲醚的性质与用途 1
1.2.1二甲醚的性质 1
1.2.2 二甲醚的用途 2
1.3 CO2加氢一步法合成二甲醚的机理 2
1.3.1反应的热力学分析 2
1.3.2 CO2 直接制二甲醚的反应机理 3
1.4催化剂的研究进展 4
1.4.1 甲醇合成活性组分 4
1.4.1.1 Cu/Zn比的影响 4
1.4.1.2 助剂的影响 4
1.4.2 甲醇脱水活性组分 5
1.4.3 双功能复合催化剂的研究 6
1.5 本课题的研究内容 7
2 实验部分 8
2.1仪器与试剂 8
2.1.1 实验试剂 8
2.1.2 实验仪器 8
2.2催化剂的活性评价 8
2.2.1实验装置及流程 8
2.2.2实验操作步骤 10
2.2.2.1催化剂的压片与装柱 10
2.2.2.2催化剂活性测试反应过程 11
2.2.3反应产物的分析 11
2.3 催化剂的表征 12
2.3.1 催化剂的程序升温还原(H2-TPR) 12
2.3.2 催化剂的程序升温脱附(NH3-TPD) 12
2.3.3 X射线衍射分析（XRD） 12
3 结果与讨论 13
3.1 催化剂的结构表征 13
3.2 催化剂的氧化还原性能 13
3.3 催化剂的酸性 14
3.4 催化剂的催化活性 15
4 结论 18
致谢 19
参考文献 20
1绪论
1.1二氧化碳的排放，回收及利用现状
在现代工业迅速发展的今天，全球每年排放大气的CO2约达200×108 t以上，而且以每年4%的速度递增。这会给人类的生产、生活造成严重的影响，预计到2030年二氧化碳浓度将达到目前的2倍，使海平面上升20～140 cm，引发全球“温室”灾难[1]。表1.1列出了公元1000年以来大气中二氧化碳浓度的变化[1,2]。
表1.1 公元1000年以来大气中二氧化碳浓度的变化
年份 时间跨度 (year) 浓度 (ppm) 浓度增长 (ppm) 增长率 (ppm/a) 二氧化碳加氢制二甲醚催化剂的研究:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_5619.html