ZrO2超细粒子的制备,表征与CO加氢反应性能.pdf

维普资讯 一 卷 ． 学 报 1998年 11月 Vol19 No 6 一 ChineseJournalofCatalysis NovetYJber l998 下 6．{}1 c 脏 性能 O6 、弓6 — 瀛 … 近年来，ZrO，在催化领域中的应用颇受重视 ．它的表面具有弱酸和弱碱双功能特 I生…． 既可作为催化剂，也可作为催化剂载体使用；同时．Zr()，具有较强的机械强度，还可 以用作 催化剂的结构助剂 ZrO2超细粒子兼有 比表面积大 、稳定性好的特 点．它的特殊表面结构和 性质显示了 良好的应用前景．目前 ，国内外常用 ZrO2超细粒子的化学制备方法有两种，一种 是醇盐水解法，一种是液相沉淀法 采用氧氯化锆 (ZrOCI2·8Ho)液相沉淀法制备ZrO，超细 粒子是一种较新的制备技术 同醇盐水解法相 比，它的歃 表现在制备过程中会发生团聚现 象，影响粉体的性能 ．Jones等 的研究结果表明，氢氧化锆干凝胶 中的水和菲架桥羟基是产 生硬团聚的根源 ．各国学者在采用沉淀法制备 ZrO 超细粒子时，都是通过首先制备 Zr(OH) 沉淀，然后再用丙酮和乙醇洗涤 1，或者用加入正丁醇共沸蒸馏 l4一的方法来脱除胶体中残 留 的水，操作过程 比较复杂 本文报道一种 比较新颖而叉简捷的粉体制备方法，不仅可以制得性 能优 良的 zr。2超细粒子 ，而且可 以有效避免粉体发生硬团聚现象．CO加氢合成低碳混合醇 是 目前 国内外化学工作者研究的热点课题之一；ZrO2因其本身的弱酸弱碱双功能特性，可以 促进甲醇、异丁醇和异丁烯的台成 ．为检验ZrO,超细粒子的I生能，对 比考察了 自制的zr 超 细粒子和大颗粒的商品ZrO，上 CO加氢反应 I生能 1 实验部分 1．1 超细粉体的制备 利用原料 中的结 晶水，将 15．995g的ZrOCI2·8H2O溶解到 200ml无 水 乙醇中，加热到 343K使之完全溶解，鼓泡通入氨气进行沉淀反应 ，当pH=8时锆离子完全 沉淀出来 反应在强烈搅拌下进行 对 zr(OH)溶胶进行低温干燥处理，然后程序升温至873 K焙烧 2h．即得 白色疏桧 ZrO2超细粉末 1．2 表征方法 超细氧化锆粉体的热重及差热分析在Et本岛津DT．30B型热分析仪上进行， 洋品形貌及粒径的测定采用 日本 JEM2000EX型透射 电镜进行，晶型 由日本 D／MAx．RBI2 型x射线衍射仪测定 1．3 反应评价 催化剂上 CO加氢反应评价在不锈锕微型固定床反应器 中进行 催化剂 由 上述方法制备的超细 ZrO2粉体经压片、成型、破碎 (20～40目)而成．装量 1m1．反应前在 H， 气氛中还原，产物用 102型气相色谱仪氢焰分析 收稿 日期：】998tl3I6 丛咒：耍．1969年生，博士 维普资讯 6期 丛 昱 等 zr 超细粒子的制备、衷征与CO加氧反应性能 53 2 结果与讨论 2．1 ZrO2超细粒子的形貌与结构 从ZrO2超细粒子的TEM 照片(图1)可见，粉体的分散 性 良好，颗粒分布均匀，平均粒径为25nm 图2XRD结果表明，粉体主要为单斜相．掺有少量 正交相 1o 20 30 O‘ 50 6O O 80 甜 ／()‘ 图 2 zro 超细粉体 的XRD谱 图 】 zr