LDHs衍生In-Co催化剂制备及其CO2加氢制甲醇
2021-12-21李龙泰罗学彬张春杰王逸夫郭利民
李龙泰,罗学彬,张春杰,,王逸夫,郭利民,*
(1.华中科技大学 环境科学与工程学院,湖北 武汉430074;2.山西新华防化装备研究院有限公司,山西 太原 030008;3.华中科技大学 中欧清洁与可再生能源学院,湖北 武汉 430074)
0 引 言
由于人类的活动,大气中二氧化碳(CO2)浓度逐年增加,引发了一系列全球气候及环境问题[1-3]。采用CO2作为碳源,利用可再生能源制氢,再通过催化加氢的方式,不仅可以减少温室气体的排放,还可以将CO2转化为高附加值的化学产品,具有重要的战略意义[4-9]。甲醇在CO2加氢的众多产物中具有独特的优势,但由于CO2加氢制甲醇的反应热力学限制,需要开发高效的CO2加氢制甲醇催化剂[10]。
近年来,In2O3作为一种高效的新型CO2加氢制甲醇的催化剂在学界受到广泛关注[11-12]。In2O3的优点和缺点都非常明显,In2O3具有较高的甲醇选择性,但其CO2转化率较低使甲醇的时空产率(STY)较低[11,13-14]。且In元素在地壳中含量较少,价格昂贵,限制了In2O3催化剂在工业上的应用。目前学术界常用的改良策略之一是向In2O3体系中引入过渡金属以增强H2解离吸附以及H2溢流的能力[15-17]。已经有学者将Pd[18-19]、Pt[20-21]、Cu[22]、Ni[23]、Au[24]、Co[25]等元素引入In2O3体系中,该策略一方面减少了催化剂中In的含量,降低了成本,另一方面提高了甲醇产率,有更广阔的应用前景。

本文以LDHs为前驱体合成了不同In/Co比例的InxCo1-xOy催化剂,系统测试了其催化CO2加氢的性能,并对其结构、表面化学性质进行了表征,探讨了LDHs前驱体对所制备催化剂结构的影响以及催化剂结构与其性能的关系。
1 实验方法

采用共沉淀法制备In0.2Co0.8Oy催化剂。……
