《表3 催化剂在CO/CO2加氢反应中的催化性能》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《活性形貌对CuO/ZnO/Al_2O_3催化加氢反应的影响》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

注:反应条件为催化剂2 g，p=3 MPa，=250℃，V（CO）∶V（CO2）∶V（H2）=1∶1∶3，GHST=3000 mL/（gca.·h）。

通过改变焙烧时间，分别得到了团簇球状和棒状形貌的催化剂。为了研究活性组分形貌对催化性能的影响，对催化剂进行了CO/CO2加氢反应的活性评价，评价结果列于表3。从表中可以看出，CZA-1h和CZA-4h的CO2转化率和产物选择性出现了明显的变化。随着焙烧时间的延长，CO转化率变化不大，而CO2转化率减小并出现负值。CO2的转化率为负值是因为CO通过水汽变换反应（CO+H2O=CO2+H2）转化成CO2，然后CO2再通过加氢反应转变成甲醇。从CO2-TPD和NH3-TPD分析可知，碱性位点减少不利于CO2吸附，更多的CO吸附加剧了水汽反应，进而导致CO2转化率下降。对于产物的选择性来说，CZA-1h在甲醇的选择性（95.05%）上表现出优异的性能，而CZA-4h在DME的选择性（75.41%）上表现出优异的性能。这是因为决定两者选择性的因素主要是产生甲醇的位点和产生DME的位点数量之间的关系。从CO2-TPD和NH3-TPD脱附曲线的积分面积看出，随着焙烧时间延长，与甲醇活性位点相关的碱性位数量在明显下降，而与生成DME相关的酸性位点的数量明显增加。另外，根据文献[32]，甲醇脱水生成DME的反应通常是较快的，而CO/CO2加氢反应生成甲醇是较慢的，因此这在反应速率上也影响了两者选择性。从催化剂本身的结构上看，团簇球状形貌的CZA-1h中活性组分的分散度较高，Cu比表面积较大，这有利于甲醇的生成，因为甲醇主要是在Cu位点上产生的。而棒状形貌的CZA-4h的孔径不均匀，影响了反应物和生成物分子的扩散速率，增加了甲醇分子在催化剂上的停留时间，这有利于甲醇进一步分解或脱水生成DME。因此，在CZA-4h的催化反应中DME的选择性比CZA-1h大。