2020年8月30日上午九点,太原理工大学量子化学计算课题组与合作单位中国科学院山西煤炭化学研究所610和612课题组召开了国家自然科学基金重点项目研讨会。本次研讨会由王宝俊教授主持,参加会议的成员有重点项目组成员,以及量子化学计算课题组部分博士研究生。师生们交流讨论了进展报告3个,会议历时3.5小时。
会上,孙德魁副研究员、王俊刚副研究员的报告题目为“CuRh基催化剂甲烷活化行为”;冯阳博士汇报了“双金属催化剂上‘甲烷-合成气’合成乙醇的实验与理论研究”的有关内容;王占慧硕士以“RhCu双金属催化剂上合成气制乙醇活性位点的作用机制研究”为题对相关内容进行了进展汇报。此次研讨会讨论热烈、学术氛围浓厚,李德宝研究员、贾丽涛研究员、侯博研究员等几位专家分别就汇报内容提出宝贵的意见和指导性建议。最后,王宝俊教授总结了2019年取得的收获及进展,激励参会的各位老师及同学要砥砺奋斗、脚踏实地,积极面对愈来愈激烈的科研竞争环境。
会议针对甲烷活化、双金属上合成气制乙醇的收率、选择性和CO转化率等方面进行了讨论:
1.TiO2负载Rh后,形成很多新物种的氧,导致CHx和C减少。未还原的氧原子会使CHx、C继续氧化生成CO2,且表面有氧和无氧机理不同。建议用合成气(CO和H2)预处理催化剂,去除TiO2表面活性氧,负载还原的Rh,其表面有利于CHx物种。重复表征实验,使得实验结果真实可靠。
2.甲烷-合成气合成乙醇的机理验证,要弄清楚中间产物,细致分析“甲烷-合成气”反应体系中乙醇C-C 键生成的热力学和微观动力学。建议文献调研,了解当前何种催化剂上合成气制乙醇具有最好的收率、选择性以及CO转化率。制备出的双金属催化剂要具有比文献好的催化性能,建议找出其催化性能的好的原因。
3.Rh改性的Cu基催化剂虽然促进了乙醇生成,但与单一Rh基催化剂相比较,催化性能反而减弱。通过XRD/TEM/H2-TPR/XPS/DRIFT手段表明,催化性能的减弱主要是由于Rh和Cu活性中心竞争吸附CO所致。为了制备性能优良的RhCu双金属催化剂,我们通过简单的物理混合方法改变Rh和Cu活性中心的亲密度大小,进而改变二者对于CO的竞争吸附。评价结果表明,Rh和Cu活性中心之间的较小亲密度有助于催化性能的提升。因此合理调控Rh和Cu活性中心对于CO的吸附行为对于提升催化性能至关重要。
冯阳在讨论会上作报告
王占慧在讨论会上作报告
与会师生在会上热烈讨论
赵婉彤 供稿