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我国是一个贫油、富煤和少气的国家,而低碳醇可作为高附加值化工原料和替代燃料和油品添加剂,具有重大的经济价值,因此通过将煤或生物质等含碳物质气化得到合成气(H2 + CO),再由合成气制备低碳醇具有重要的战略意义和应用前景。本学位论文以合成气制低碳醇为目标反应,制备了 CNTs掺杂/促进Ni-Mo-K硫化物催化剂和纳米钙钛矿型催化剂,分别对其在合成气制低碳醇催化性能进行考察,并对催化剂结构和性质进行了一系列表征研究,建立构-效关联,主要取得了以下结果:1.CNTs掺杂/促进Ni-Mo-K硫化物催化剂其通过优化实验,确定小试催化剂性能最好的是Ni1Mo1K1-10%CNTs,最佳反应条件为:P=5.0 MPa,T=320℃,GHSV=3000 mL/(g·h),n(H2)/n(CO)=1。在最优评价条件下,催化剂表现出最佳的催化性能,即:CO转化率13.2%,总醇和乙醇的选择性分别为60.4%和30.2%。进一步对放大实验进行了探究,在P = 6.0MPa,T=320℃,GHSV=3000 mL/(g·h)和n(H2)/n(CO)= 1的反应条件下,催化剂Ni1Mo1K1-10%CNTs可展现出较优的性能表现,总醇的时空收率达到111.6 mg/(g·h),乙醇时空收率达到54.8 mg/(g·h);催化剂的物性指标满足:比表面积≥9m2/g,测压强度≥95N/cm,磨耗 ≤ 0.09%。进一步对催化剂进行了稳定性考察,催化剂从反应后24 h开始采样分析,实验发现CO转化率、乙醇选择性、总醇选择性和总醇时空产率都保持在一个稳定的水平,这说明该类型的催化剂具有较长的寿命,具有较高的操作稳定性。对催化剂的表征结果表明,CNTs-基纳米材料的促进作用主要表现在:(1)为反应物之一的H2的吸附活化提供sp2-C表面活性位,在工作态催化剂表面营造高浓度sp2-C-H吸附物种的微环境;(2)通过影响催化剂的化学态,促进工作态催化剂表面与低碳醇生成密切相关的两种催化活性物种,NiO(OH)和Mo4+/Mo5+的摩尔分率显著提高。2.钙钛矿型催化剂研究表明,通过实验制备的LaMno.7Cu0.3O3负载的Fe2O3前驱体催化剂,经还原后,能在载体LaMn0.7Cu0.3O3表面形成Cu-Fe的合金结构。在经制备过程的优化后发现,催化剂5%Fe2O3/LaMn0.7Cu0.3O3-0.75CA(CA:柠檬酸)在还原温度400℃,反应条件为P=3.0 MPa,T = 260 ℃,GHSV = 3000 mL/(g h)和n(H2)/n(CCO = 2时,催化性能达到最佳,其CO转化率和总醇选择性分别为8.0%和32.2%,C2+-OH也达到59.9%。而且由于钙钛矿结构反应过程中比较稳定,反应300 h后催化剂依然能够保持催化活性。对A位缺陷钙钛矿催化剂在合成气制低碳醇初步探究中,我们也看出A位缺陷能够改善催化剂的催化性能,其CO转化率、总醇选择性和C2+-OH选择性都有所提升,分别为11.7%、34.4%和71.2%。初步的表征结果表明,钙钛矿的A位缺陷有利于前驱体在还原预处理过程中Cu-Fe合金的形成,从而提高了催化剂的性能。