Co2在锰催化剂上加氢反应性能地研究.pdfVIP

CO：在锰催化剂上加氢反应性能的研究 刘艳刘大壮‘ (郑州工业大学化工系，郑州450002) 锰是周期表中变价最多的元素之～。氧化锰是常用的氧化还原型催化刺，也可作为合成气[1]和 Kungn3等人分别对 甲烷氧化偶联嘲产生C：化合物催化剂的主要成分。最近，徐龙伢口1和KuellChi Fe—Mn催化剂的二氧化碳加氢制低碳烃的反应性能进行了考察，认为烃鲋转化率受到逆水煤气变 换反应平衡的限制。为了进一步考察MnO：对CO。加氢反应性能的影响，制备了～系列MnO。／ 7-AI。0。催化剂样品，研究了催化剂CO。加氢反应的活性和产物的选择性。 1试验部分 样品以y—Al。o。为载体、以金属硝酸盐的水溶液为浸渍液．采用孔充满法制备。在MnOz的含 量为1％、3％、5％、7％及10％时，分别制备出单载催化剂系列M，、M。、M。、M；及Ms。 催化剂活性评价在常压微型反应器上进行。催化剂表征采用TPR、C02一TPD及H：一TPD方法 min)。 (吸附H：、CO：前先用氢气对催化剂进行原位还原，然后在室温下吸附10 2结果与讨论 在温度为773K和873K时，各种催化剂的活性和选择性见表1。 表1催化剂的活性和选择性o 000 ①催化剂用量o5mLf还原温度673Kf空速2 311l 衡转化率：773K，0 873K，0．385． 表1的结果与平衡转化率相比，单载MnO：催化剂已达到了较好的催化活性，说明Mn具有 K和873K，甲醇不可 较好的CO：部分加氢选择生成CO的催化能力(根据热力学的计算，在773 能生成，这与试验结果也是一致的)。 TPR的测试结果(图1)表明：从M。到M。催化剂的还原峰温基本上没有变化，所改变的只是 随MnO。含量的增加，还原量有所增加，这与文献E5]的结果基本～致。低温峰和高温峰分别与文 献[5]的a和0峰大体相对应，由于本试验中TPR的最高测试温度为400C，因此，文献[5]中的7 峰(约700C)未测出。 M，样品还原峰温较高且只有一个峰．可能是由于MnO。含量太低，处于高度分散状态，以及 ·通讯联系人 ·782· 7一Al：0。表面活性位的不均一性，使MnO：难以集中还原所致。 400 600 700 。!oo 图2 M系列催化剂样品的C02一TPD谱图。 量度／K 图1 M系列催化剂样品的TPR谱图 由CO：一TPD谱图(图2)可以看出，随Mn含 量的增加，CO。的脱附峰温度没有太大的改变，只 是CO。的活化吸附量有所增加(以M。的峰面积 为】计，M。～M；的峰面积依次为】．29、1．36、1． 39、1．41)，与表1的活性数据对比，说明COt的 活化吸附量的增加，将有助于CO。转化为CO，提 高CO：的转化率。 由H2一TPD谱图(图3)可知，随Mn含量的 提高，H。的脱附温度也改变不大，但是．样品的图 谱却比较复杂，MnM。有明显的H。高温脱附峰， 图3 M系列催化剂样品的H：一TPD谱图 其它样品则没有。与TPR的测试结果相对比，认 为这可能是中间价态的Mn比低价和高价Mn对氢的吸附强度更大造成的。 参 考 文 献 Im 1 IchikawaM．Proc8th I·1984：68 CongressCatalysis Soc 2．OtsuhK．TheChemof Letters，1986：903