Page 143 - 精细化工2019年第8期

第 8 期 高文桂，等: 柠檬酸溶胶-凝胶法制备 Cu-ZnO-ZrO 2 催化剂：pH 对其性能的影响 ·1631·

表 3 催化剂的表面碱量
Table 3 Distribution of basicity sites of catalysts
催化剂 弱碱性位峰面积（所占比重/%） 中等碱性位峰面积（所占比重/%） 强碱性位峰面积（所占比重/%） 总脱附峰面积
CZZ0 39.4(25.63) 96.1(62.5) 18.2(11.84) 153.7
CZZ4 50.2(20.19) 99.2(39.90) 99.2(39.90) 248.6
CZZ6 139.4(35.66) 107.7(27.55) 143.8(36.79) 390.9
CZZ8 87.2(30.49) 99.4(34.76) 99.4(34.76) 286.0
CZZ10 85.7(29.99) 99.4(34.78) 100.7(35.23) 285.8

2.4 SEM 与 TEM 表征 此，焙烧过程中产生的气体并非均匀释放，不利于
图 7 为催化剂的 SEM 图。从图 7 中可以看出， 组分的分散。而图 7b、c、d、e 中 CZZ4、CZZ6、
催化剂表面形态各不相同。从图 7a 可以看出，焙烧 CZZ8、CZZ10 催化剂表面有絮状结构，而且表现出
后的 CZZ0 催化剂表面有一些裂纹，这是催化剂在 多孔的微观结构。这是由于在制备过程中柠檬酸发
焙烧过程中分解产生的气体集中逸出造成的。在制 生多级电离，通过与金属离子配位，形成连续分布
备 CZZ0 催化剂过程中，柠檬酸没有发生电离，与 的三维网络，焙烧时通过自热燃烧反应均匀释放出
金属硝酸盐主要以物理形式混合，混合不均匀，因 大量气体，使催化剂显示出絮状疏松多孔结构。

a—CZZ0; b—CZZ4; c—CZZ6; d—CZZ8; e—CZZ10
图 7 不同催化剂不同放大倍数下的 SEM 图
Fig. 7 SEM images of the catalysts

图 8 为催化剂的 TEM 图片。从图 8 中可以看出， 响，随着 pH 的升高，CO 2 转化率表现为先增加再减
催化剂中有分散的球状 CuO 颗粒存在。其中，CZZ0 少的趋势。CZZ6 催化剂转化率达到了最大值，这一
中催化剂颗粒团聚较为严重，而 CZZ6、CZZ10 中 变化趋势与催化剂比表面积、铜表面分散度变化趋
CuO 颗粒较为分散。 势一致，表现出较好的相关性。图 9 为 CO 2 转化率
2.5 催化剂活性评价 与比表面积、铜表面分散度之间的关系图。
催化剂反应活性评价结果见表 1。催化反应产 图 9 显示，CO 2 转化率随着催化剂比表面积、
物中含碳化合物主要有甲醇和 CO，pH 的改变对催 铜表面分散度的增加而增加，但并非线性相关，表
化剂 CO 2 转化率、甲醇选择性、甲醇产率有明显影 明除了催化剂比表面积、铜表面分散度外，还有其