合成甲醇铜系催化剂硫中毒机理与该催化剂上CO、H_2吸附机理的研究

合成甲醇铜系催化剂是广泛用于工业反应的高活性催化剂。但对含硫气体十分敏感，易硫中毒。本论文通过常压、220 ℃反应温度下硫中毒对催化活性、反应物吸附性质、催化剂表面组成与体相结构、孔分布的影响探讨了铜系催化剂硫中毒机理。同时通过考察CO、H_2在米中毒铜系催化剂上咐附、脱附、程脱及竞争吸附的性质，探讨了CO、H_2吸附机理。得到以下结果。常压下，铜系催化剂遇含硫气体引起不可逆中毒。当硫浓度较低时，H_2S占据了铜活性中心，使CO不能在该吸附中心吸附，造成失活。由于H_2S吸附引起催化剂表面铜晶相冲长也是失活的直接原因。中毒时，硫并非均匀吸附，而主要是吸附在50～80A孔内。H_2S浓度较高时，硫与催化剂反应形成硫化物是失活的主要原因。H_2在铜系催化剂上的吸附当吸附温度为225 ℃时可分为两部分，可逆吸附与不可逆吸附。可逆吸附中心属铜吸附中心，不可逆吸附中心是H_2与部分吸附的CO共同的竞争的咐附中心。CO在该温度下的可逆吸附发生在催化剂铜活性表面上。