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随着温室效应的加剧和石油资源的日益匮乏,寻找可持续的清洁燃料已成为当今能源领域的重要任务。二氧化碳是自然界丰富的碳资源,二甲醚是一种重要的燃料,是用于压缩型发动机柴油的理想替代品。因此,由二氧化碳加氢合成二甲醚具有重要意义。二氧化碳加氢合成二甲醚反应过程中主要包括二氧化碳加氢合成甲醇、甲醇脱水生成二甲醚和二氧化碳与氢的逆水煤气变换反应。本论文分别向铜基催化剂(CuO-ZnO-Al2O3)中添加助剂ZrO2和SrO作为甲醇合成催化剂,以HZSM-5分子筛作为脱水催化剂,二者经机械混合制成二氧化碳加氢一步法合成二甲醚的复合催化剂。考察了硝酸盐溶液浓度、老化温度、老化时间、助剂含量对催化剂的影响。对制备的催化剂采用了SEM、BET、XRD、IR和实验室固定床反应活性评价等研究方法。另外,本论文还对反应的温度、压力等反应条件对催化剂反应性能的影响进行了测试,获得了在不同条件下二氧化碳加氢反应中二氧化碳转化率和甲醇和二甲醚选择性的变化规律,初步确定了本研究范围内的最佳反应条件。同时,还对催化剂的寿命进行了测试,初步确定了所制备催化剂的使用时间。实验结果表明,在H2/CO2=3:1,反应温度为538K、反应压力为5MPa的条件下,复合催化剂具有较好的反应活性和选择性,以添加助剂ZrO2的复合催化剂为例,二氧化碳的转化率达19.81%,二甲醚和甲醇的总收率达17.78%。添加助剂ZrO2的催化剂,在硝酸盐质量分数为10%,老化温度为403K,老化时间为10h时制备的催化剂粒径较小,约150nm,比表面积达160.46m2/g,催化剂的寿命长达120h。在反应气空速3000ml/h,反应压力5MPa,反应温度538K,H2/CO2=3:1的条件下进行二氧化碳加氢直接合成二甲醚,二氧化碳的转化率达19.81%,二甲醚和甲醇的总收率达17.78%。添加助剂SrO的催化剂,在硝酸盐质量分数为10%～15%,老化温度为403K,老化时间为10h, SrO含量约为6%时制备的催化剂粒径较小,约150nm,比表面积达153.21m2/g,催化剂的寿命长达150h。在反应气空速3000ml/h,反应压力5MPa,反应温度538K,H2/CO2=3：1的条件下进行二氧化碳加氢直接合成二甲醚,二氧化碳的转化率达30.30%,二甲醚和甲醇的总收率达27.80%。