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化石能源的廣泛使用，導(dǎo)致CO2肆意排放至大氣環(huán)境，引發(fā)一系列嚴重的環(huán)境問題。CO2逆水煤氣變換(RWGS)反應(yīng)，是實現(xiàn)CO2資源化利用的有效途徑。對RWGS反應(yīng)催化劑研究情況進行了系統(tǒng)的總結(jié)和綜述，詳細地分析了Pd、Au、Pt、Cu、Fe和Mo基等催化劑的RWGS反應(yīng)性能，對金屬與載體間相互作用和摻雜元素的電子效應(yīng)對催化RWGS反應(yīng)性能的影響進行了系統(tǒng)的分析。Pd、Au和Pt等貴金屬對CO2弱的結(jié)合能力和定向轉(zhuǎn)化能力，需進一步提高貴金屬催化劑對CO2分子的吸附和活化能力來提升其催化性能。非貴金屬Cu、Fe和Mo基催化劑的低溫活性較差，借助新的催化劑制備方法和策略，將進一步提升CO2分子的低溫催化轉(zhuǎn)化活性。研究結(jié)果證實，通過優(yōu)化催化劑中活性組分與載體或助劑的相互作用，能實現(xiàn)對相應(yīng)催化劑的RWGS反應(yīng)性能進行調(diào)控?？偨Y(jié)了非貴金屬和貴金屬催化劑上CO2加氫機理，分析了非貴金屬和貴金屬催化劑RWGS反應(yīng)性能間的差異，為開發(fā)制備新型的RWGS反應(yīng)催化劑材料提供了可行思路和理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞:二氧化碳；逆水煤氣反應(yīng)(RWGS)；催化劑

發(fā)布時間： 2026-02-05 08:23

發(fā)布時間： 2025-12-05 17:01

一氧化碳變換反應(yīng)（Water–Gas Shift, WGS）是能源化工體系中制氫、合成氣調(diào)節(jié)及燃料電池氣體凈化的關(guān)鍵步驟，其核心在于高效、穩(wěn)定催化劑的研發(fā)。本文系統(tǒng)綜述了WGS反應(yīng)的機理及變換催化劑的發(fā)展進展，重點討論了鐵鉻系高溫催化劑、銅鋅鋁系低溫催化劑以及鈷鉬系耐硫催化劑的結(jié)構(gòu)特征、反應(yīng)機理與性能優(yōu)化途徑。研究表明，高溫變換催化劑以Fe?O?為主要活性相，Cr?O?在穩(wěn)定晶相與促進氧化還原循環(huán)中起重要作用；低溫變換催化劑中Cu?–ZnO界面為主要活性中心，催化性能與Cu粒徑及載體相互作用密切相關(guān)；耐硫催化劑中MoS?–Co(Ni)S活性相的分散性及載體酸堿性對抗硫和高溫穩(wěn)定性至關(guān)重要。針對環(huán)境與安全問題，無鉻催化劑、貴金屬/氧化物復(fù)合催化劑及基于CeO?、ZrO?的氧儲放復(fù)合體系成為近年來研究熱點。本文旨在為高效、環(huán)保的一氧化碳變換催化劑設(shè)計提供理論參考與研究方向。 關(guān)鍵詞：一氧化碳變換反應(yīng)；催化劑；鐵鉻系；銅鋅系；鈷鉬系；低溫催化；耐硫催化

發(fā)布時間： 2025-11-08 14:13

發(fā)布時間： 2025-03-28 10:32

二氧化碳甲烷化是生產(chǎn)清潔燃料的重要途徑之一，其在減少化石燃料依賴性和利用剩余可再生電力方面非常有潛力。由于 二氧化碳甲烷化反應(yīng)為強放熱反應(yīng)，該反應(yīng)在低溫條件下熱力學(xué)有利、但動力學(xué)受限。Ni 基催化劑具有較高的低溫活性和穩(wěn)定性，因此受到關(guān)注。介紹了二氧化碳甲烷化反應(yīng)機理與熱力學(xué)研究進展，重點闡述了二氧化碳低溫甲烷化催化劑合成方法、助劑、載體對催化劑反應(yīng)性能的影響規(guī)律，介紹了新型 二氧化碳 甲烷化技術(shù)，最后對低溫 二氧化碳甲烷化催化劑未來研究方向進行了展望。結(jié)果表明，合成方法影響催化劑的理化性質(zhì)，進而影響二氧化碳轉(zhuǎn)化率及能效; 選擇合適的助劑或載體，能夠提高Ni 基催化劑的分散度和穩(wěn)定性。因此，設(shè)計和制備高活性和高穩(wěn)定性的 Ni 基催化劑，是低溫二氧化碳甲烷化高效轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。

發(fā)布時間： 2024-12-25 09:07

主要聚焦于積炭失活催化劑的再生方法及其影響因素，詳細探討了燃燒法、化學(xué)清洗法以及離子液體再生法等常用再生技術(shù)的原理與特點。同時，深入分析了再生過程對催化劑性能，特別是表面活性位點和晶體結(jié)構(gòu)的影響，揭示了再生過程中的關(guān)鍵影響因素。在此基礎(chǔ)上，文章提出了催化劑再生技術(shù)的發(fā)展趨勢和未來研究方向，強調(diào)了對催化劑再生技術(shù)深入研究的重要性，以促進石油和化學(xué)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)布時間： 2024-12-20 09:12

開發(fā)CO2加氫制甲醇高效Cu基催化劑對循環(huán)利用該溫室氣體具有重要意義。工作通過共沉淀、后浸漬法制備了系列助劑(Mn, In, Mo, Mg, Zr)改性的Cu/ZnO/Al2O3?(CZA)催化劑，并用固定床反應(yīng)器評價了其CO2加氫制甲醇催化性能。采用CO2-TPD、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和H2-TPR研究了金屬改性助劑對CZA物理化學(xué)性質(zhì)的影響。此外，通過原位紅外漫反射光譜表征揭示了CO2加氫制甲醇反應(yīng)機理。結(jié)果表明，Mn改性CZA催化劑具有良好的還原性能、優(yōu)異的CO2吸附能力和適宜的Cu+/Cu0比，恰當(dāng)?shù)腃u+/Cu0比例可促進甲氧基的穩(wěn)定與轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生更多的甲醇。金屬改性有助于增強銅與載體的相互作用，促進催化劑還原，抑制活性銅組分聚集。與未經(jīng)處理的CZA催化劑相比，Mn改性催化劑表面具有更多中強堿性位點，有助于吸附更多的CO2，進一步加氫形成甲酸鹽、甲氧基等中間體。CZA和改性CZA上CO2加氫生成甲醇反應(yīng)機理遵循甲酸鹽途徑，甲氧基是關(guān)鍵中間體。Mn改性CZA催化劑由于較強的金屬-載體相互作用，催化劑表面Cu納米顆粒解離H2能力得到提高，載體中存在的間隙H有助于甲酸鹽物種的產(chǎn)生，消耗的間隙H由表面Cu納米顆粒解離出的H原子補充。改性催化劑中的間隙H存在和解離H2能力提升加速了中間物種的形成與轉(zhuǎn)化，促進甲醇的生成。

發(fā)布時間： 2024-11-21 15:25

發(fā)布時間： 2024-10-15 09:29

為了確定一種新型的銅基中溫變換催化劑的適宜工藝條件，考察了空速、汽氣比、壓力和CO濃度對催化劑性能的影響。結(jié)果表明：催化劑活性隨空速和CO濃度增加而降低，隨汽氣比的增大而增大，適宜入口溫度為220℃~240℃，壓力為 ≥2.0MPa。

發(fā)布時間： 2024-10-12 08:21

銅基催化劑對C=O、C-H、O-H和H-H等化學(xué)鍵具有獨特活性能力，因而被廣泛應(yīng)用于COx、醛、酸、酯加氫和醇脫氫等涉氫反應(yīng)中。然而銅納米顆粒塔曼溫度較低，容易發(fā)生顆粒聚集長大而導(dǎo)致催化劑不可逆失活，限制了銅基催化劑的廣泛應(yīng)用。本文首先從表面能、金屬物種表面遷移等角度入手系統(tǒng)地介紹了銅基催化劑的失活機理。然后，根據(jù)失活原因回顧了銅基催化劑在增強金屬與載體相互作用、空間物理固定和合金化等方面的多種穩(wěn)定策略。最后，通過現(xiàn)有結(jié)果分析了未來銅基催化劑的發(fā)展方向，指出可以通過失活機理的深入研究，借鑒新材料合成工藝和方法，制備廉價的新型銅基催化劑，為涉氫反應(yīng)催化劑長壽命運行奠定基礎(chǔ)。

發(fā)布時間： 2024-09-11 08:41

甲烷干重整（DRM）反應(yīng)對于溫室氣體CO2和CH4的共轉(zhuǎn)化利用具有重要的研究意義。然而，該反應(yīng)在實際應(yīng)用中面臨著催化劑容易積碳而失活的問題。通過制備花狀、顆粒狀以及片狀MgO負載的Ni基催化劑，考察了載體形貌對催化劑DRM反應(yīng)性能的影響，并結(jié)合XRD、SEM、H2-TPR、CO2-TPD和TG等表征手段對其影響機制進行了闡述。結(jié)果表明，在溫度為800 ℃、空速為54000 mL/(g·h)下，經(jīng)過50 h反應(yīng)后，花狀MgO負載的Ni基催化劑的CO2和CH4的平均轉(zhuǎn)化率分別達到了90.2%和82.3%，n(H2)/n(CO)的平均值為0.93，與顆粒狀和片狀MgO負載的催化劑相比，具有較高的活性、穩(wěn)定性和抗積炭性能。這是由于花狀MgO負載的Ni基催化劑具有較高的比表面積，有利于活性金屬的分散。同時，花狀MgO表面存在更多的堿性位點，有利于CO2的吸附活化，增強催化劑抗積碳能力，提高DRM反應(yīng)的活性與穩(wěn)定性。

發(fā)布時間： 2024-08-27 11:31

作者：胡譯之，彭揚，張義煥，張榮斌，馮剛，葉閏平 （南昌大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江西南昌330031）

發(fā)布時間： 2024-08-10 08:20