A one-step Cu/ZnO quasi-homogeneous catalyst for DME production from syn-gas
A one-step Cu/ZnO quasi-homogeneous catalyst for DME production from syn-gas
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一种用于合成气生产二甲醚的一步式 Cu/ZnO 准均相催化剂
DOI：
10.1039/c5cy01994j
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发表时间：
2016
影响因子：
5
通讯作者：
García-Trenco A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
García-Trenco A
一种简单的一锅合成方法可以制备基于胶体Cu/ZnO纳米颗粒（NPs）的杂化催化剂，用于合成气液相合成二甲醚。该方法避免了通常与这种催化剂相关的高温煅烧和预还原处理。混合催化剂在典型的工业相关条件下进行了应用。评价了杂化催化剂的性质、酸组分、组分间质量比和Cu/Zn组成对杂化催化剂性能的影响。最佳催化剂由Cu/ZnO NPs的胶体混合物作为甲醇合成组分，γ-Al2O3作为甲醇脱水组分组成。这些催化剂具有较高的二甲醚选择性（65-70% C）。有趣的是，活性（相对于Cu含量）比基于商用Cu/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂的参考杂化催化剂高出三倍。杂化催化剂在至少20 h的时间内是稳定的，没有显示出任何明显的Cu0相烧结。催化后的HR-TEM和STEM/EDX分析表明，该杂化催化剂由平均尺寸为5 ~ 7 nm的Cu0和ZnO纳米粒子组成，并与γ-Al2O3颗粒紧密相连。
A simple one-pot synthetic method allows the preparation of hybrid catalysts, based on colloidal Cu/ZnO nanoparticles (NPs), used for the liquid phase synthesis of DME from syngas. The method obviates the high temperature calcinations and pre-reduction treatments typically associated with such catalysts. The hybrid catalysts are applied under typical industrially relevant conditions. The nature of the hybrid catalysts, the influence of the acid component, mass ratio between components, and Cu/Zn composition are assessed. The best catalysts comprise a colloidal mixture of Cu/ZnO NPs, as the methanol synthesis component, and γ-Al2O3, as the methanol dehydration component. These catalysts show high DME selectivity (65–70% C). Interestingly, the activity (relative to Cu content) is up to three times higher than that for the reference hybrid catalyst based on the commercial Cu/ZnO/Al2O3 methanol synthesis catalyst. The hybrid catalysts are stable for at least 20 h time-on-stream, not showing any significant sintering of the Cu0 phase. Post-catalysis, HR-TEM and STEM/EDX show that the hybrid catalysts consist of Cu0 and ZnO NPs with an average size of 5–7 nm with γ-Al2O3 particles in close proximity.
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