《表2 CO2加氢制取芳烃的不同类型复合催化剂催化性能》

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《CO/CO_2加氢制芳烃的研究进展》


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(1)芳烃在烃类产物中的选择性;(2)芳烃在C5+烃类产物中的选择性。

在复合催化剂上,不同的活性组分之间的组装方式与接触距离对催化剂的稳定性和活性起着至关重要的作用[129]。Li等[39]在管状固定床反应器中将复合催化剂的两种组分以不同的接触度进行混合,研究了CO2加氢的催化性能。由图19可以看出,当Zn Zr O与HZSM-5的接触度逐渐增大,CO2的转化率与芳烃的选择性随之减小,这是由于随着Zn Zr O与HZSM-5之间空间距离的增加,CO2的转化过程中动力学驱动力降低,Zn Zr O表面解吸出的中间产物难以扩散到HZSM-5的孔道中,因此CO2的转化率和芳烃的选择性会大幅度降低。另外,Wei等[109]研究发现,当Na-Fe3O4和HZSM-5通过粉末混合时,Na-Fe3O4活性位点和HZSM-5酸性位点之间过于接近反而是有害的,CO2转化率低至13%,并产生了高达60%的CH4选择性(图20)。这是由于HZSM-5酸性位点会毒害Fe3O4表面由Na改性得到的碱性位点,导致Fe3O4催化剂的表面碱度和渗碳度降低,从而降低了CO2的吸附与活化能力。当Na-Fe3O4与HZSM-5以颗粒形式混合时,Fe基活性位点和HZSM-5酸性位点之间的距离增大,并且在Fe基活性位点上形成的烯烃中间体通过颗粒孔隙扩散到HZSM-5中,并立即进行齐聚、异构化和芳构化反应,CO2转化率提升至34%,C5~C11选择性提高到73%。因此,根据活性金属与分子筛的表面性质不同寻找适当的接触距离,是获得CO2加氢制芳烃优异性能的关键。不同类型复合催化剂用于CO2加氢制取芳烃的催化性能比较如表2所示。