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随着温室效应加剧,对二氧化碳吸附利用提出了更高的要求，催化加氢作为最具附加值的研究方向得到了广泛关注，目前的研究重点是提高原料气转化率和产物选择性、催化剂抗失活性能以及探究催化剂的催化作用。
本文以CO2+H2为原料，采用一步法合成二甲醚这种未来清洁燃料，甲醇催化剂采用铜锌锆组分，脱水组分采用H-ZSM-5沸石。为了提高产物选择性及催化剂抗失活性能，提出采用铝源前驱诱导合成核壳材料CZZ@H-ZSM-5，并利用化工流程模拟软件Aspen得到的结果与实验测得的结果相比较得出催化剂的催化作用。
铜锌锆(CZZ)采用共沉淀方法合成，主要包含CuO、ZnO、ZrO2三种金属氧化物，孔道结构以介孔为主，比表面积为54m2/g，呈片层状形貌，其中以碳酸氢钾为沉淀剂，聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，采用反向共沉淀法，陈化2h得到的CZZ最为细化分散，结晶度最高，表面积最大，形貌完整均一、趋于弥散，分布均匀，团聚较少，无粘连出现。核壳结构采用铝源前驱诱导水热合成方式得到，SEM显示H-ZSM-5将CZZ包裹在其中，形成了聚合结构，以CZZ为核层材料，采用无机铝源，四丙基氢氧化铵为铵源合成的CZZ@H-ZSM-5形貌最好，比表面积最大，铵负载量最理想。
CZZ催化加氢二氧化碳转化率最高可达20％，甲醇选择性可达50％，甲醇合成反应与逆水汽转化反应在3、5MPa下均呈竞争关系，CZZ@H-ZSM-5催化加氢二氧化碳转化率最高为15％，二甲醚选择性最高达到80％，甲醇选择性可达65％，5MPa下几乎不产生CO，与CZZ相比核壳结构的采用极大提高了产物选择性，反应后XRD显示催化剂中的CZZ依然具有反应活性，说明抗失活性能也得到了很大提升。将CZZ@H-ZSM-5加氢结果与本研究中采用Aspen模拟得到的结果相比，催化剂的作用在于改变复杂反应体系中的相互关系，促进反应整体向二甲醚方向进行，但是这样的作用需要一定的温压条件。复杂温压条件下的反应规律利用Aspen进行了模拟，得出了更丰富的结论。
本文以CO2+H2为原料，采用一步法合成二甲醚这种未来清洁燃料，甲醇催化剂采用铜锌锆组分，脱水组分采用H-ZSM-5沸石。为了提高产物选择性及催化剂抗失活性能，提出采用铝源前驱诱导合成核壳材料CZZ@H-ZSM-5，并利用化工流程模拟软件Aspen得到的结果与实验测得的结果相比较得出催化剂的催化作用。
铜锌锆(CZZ)采用共沉淀方法合成，主要包含CuO、ZnO、ZrO2三种金属氧化物，孔道结构以介孔为主，比表面积为54m2/g，呈片层状形貌，其中以碳酸氢钾为沉淀剂，聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，采用反向共沉淀法，陈化2h得到的CZZ最为细化分散，结晶度最高，表面积最大，形貌完整均一、趋于弥散，分布均匀，团聚较少，无粘连出现。核壳结构采用铝源前驱诱导水热合成方式得到，SEM显示H-ZSM-5将CZZ包裹在其中，形成了聚合结构，以CZZ为核层材料，采用无机铝源，四丙基氢氧化铵为铵源合成的CZZ@H-ZSM-5形貌最好，比表面积最大，铵负载量最理想。
CZZ催化加氢二氧化碳转化率最高可达20％，甲醇选择性可达50％，甲醇合成反应与逆水汽转化反应在3、5MPa下均呈竞争关系，CZZ@H-ZSM-5催化加氢二氧化碳转化率最高为15％，二甲醚选择性最高达到80％，甲醇选择性可达65％，5MPa下几乎不产生CO，与CZZ相比核壳结构的采用极大提高了产物选择性，反应后XRD显示催化剂中的CZZ依然具有反应活性，说明抗失活性能也得到了很大提升。将CZZ@H-ZSM-5加氢结果与本研究中采用Aspen模拟得到的结果相比，催化剂的作用在于改变复杂反应体系中的相互关系，促进反应整体向二甲醚方向进行，但是这样的作用需要一定的温压条件。复杂温压条件下的反应规律利用Aspen进行了模拟，得出了更丰富的结论。