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合成气催化反应制备甲醇对资源合理化利用及环境保护有着至关重要的作用,因此对Cu基催化剂组分与混合气适配关系的研究尤为关键,将有助于提高反应气的转化率及催化反应的产率。本论文通过X射线衍射(XRD)、热重-微商热重(TG-DTG)、红外光谱仪(FT-IR)、H2程序升温还原(H2-TPR)、CO2程序升温吸脱附(CO2-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法探究了不同助剂组成的二组分、三组分及四组分催化剂的催化活性及催化体系在三种混合气条件下的适配关系。具体内容如下:1、助剂的组成对催化性能的影响:不同组分含量的催化剂所表现的催化活性为:二组分(Cu-ZnO,Cu-Al2O3,Cu-ZrO2)<三组分(Cu-ZnO-Al2O3,Cu-ZnO-ZrO2)<四组分(Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2)。而四组分催化剂体系中,当添加适当的ZrO2(6%),前驱体中出现绿铜锌矿相,而此时CuO和ZnO颗粒尺寸最小,比表面积、铜分散度增强,催化剂的催化效果最好,甲醇的选择性和收率以及CO2转化率最高。ZrO2含量过多或过少,不利于形成绿铜锌矿相,仅有锌孔雀石相形成。对于单组分氧化物载体催化剂来说,ZrO2载体更有利于CO2加氢反应,Al2O3载体更有利于CO加氢反应。对于复合氧化物载体催化剂来说,四组分Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2中ZrO2掺杂量为2%时,CO加氢效果较好,ZrO2掺杂量为10%时,CO2加氢效果较好,ZrO2掺杂量为6%时,其CO和CO2混合气加氢效果较好。2、混合气组成对产率的影响:不同组成的反应气对甲醇的选择性和甲醇的收率影响很大。对于CO2和氢气的混合气反应来说,其CO2的转化率明显优于三元混合气。对于CO和氢气的混合气来说,其CO的转化率明显优于三元混合气,但三元混合气在催化过程中,其甲醇的选择性和收率最高,CO和CO2的适当混合可以有效提高产物的转化率。