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制备方法对CuZnGa催化剂CO2加氢制甲醇催化性能的影响OA

Effects of preparation methods on catalytic performances of CuZnGa catalysts for CO2 hydrogenation to methanol

中文摘要英文摘要

甲醇是一种重要的基础化工原料和能量载体,利用CO2催化加氢制甲醇在一定程度上可以缓解能源短缺问题,同时也符合绿色经济发展需求.比较了3种不同制备方法(共沉淀法、水热法和溶胶凝胶法)制备的CuZnGa催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的性能差异,并结合XRD、TEM、N2吸/脱附、XPS、CO2-TPD和H2-TPR等对催化剂的物化性质进行了系统分析.结果表明,共沉淀法制备的催化剂具有最大的比表面积(49.0 m2/g)和最高的氧空位相对含量(19.8%),可提供更多活性位点,显著促进CO2的活化与转化.在260℃、4 MPa和7500 mL/(g·h)条件下反应10 h,共沉淀法制备催化剂的CO2转化率可达15.8%,甲醇选择性可达56.4%,表现出最优的催化性能.

Methanol is an important basic chemical feedstock and energy carrier.Utilizing CO2 catalytic hydrogenation to methanol can alleviate energy shortages to a certain extent while also aligning with the demands of green economic development.CuZnGa catalysts were synthesized using three different methods(co-precipitation,hydrothermal and sol-gel methods).Their catalytic performances were systematically compared in CO2 hydrogenation to methanol reaction.Characterization techniques including XRD,TEM,N2 adsorption/desorption,XPS,CO2-TPD,and H2-TPR were used to analyze their physicochemical properties.The results show that among three catalysts,the catalyst prepared by co-precipitation exhibits largest specific surface area(49.0 m2/g)and highest relative oxygen vacancy(19.8%),providing abundant active sites for CO2 activation and conversion.Under reaction conditions of 260℃,4 MPa and 7500 mL/(g·h)for 10 h,it achieves CO2 conversion rate of 15.8%and methanol selectivity of 56.4%,outperforming other catalysts.

张瑜;郑元爽;王秀林;聂锁府;何伦;顾榜

中国海洋石油集团有限公司液化天然气及低碳技术重点实验室,北京 100028||中海石油气电集团技术研发中心,北京 100028中国海洋石油集团有限公司液化天然气及低碳技术重点实验室,北京 100028||中海石油气电集团技术研发中心,北京 100028中国海洋石油集团有限公司液化天然气及低碳技术重点实验室,北京 100028||中海石油气电集团技术研发中心,北京 100028中国海洋石油集团有限公司液化天然气及低碳技术重点实验室,北京 100028||中海石油气电集团技术研发中心,北京 100028云南大学化学科学与工程学院,云南 昆明 650091云南大学化学科学与工程学院,云南 昆明 650091

化学化工

CuZnGa催化剂CO2加氢甲醇共沉淀法氧空位比表面积

CuZnGa catalystsCO2 hydrogenationmethanolco-precipitation methodoxygen vacancyspecific surface area

《低碳化学与化工》 2026 (5)

29-35,45,8

国家自然科学基金(22202173,22362030)云南省基础研究专项(202301AT070169)云南省兴滇英才青年人才项目(XDYC-QNRC-2022-0656)中国海洋石油集团有限公司液化天然气及低碳技术重点实验室开放基金课题(CGP2024YF039).

10.12434/j.issn.2097-2547.20250280

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