淄博市桓臺(tái)縣富中化工有限公司
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開發(fā)具有高催化活性和穩(wěn)定性的整體式二氯丙烷催化劑是實(shí)現(xiàn)CO-PROX反應(yīng)工業(yè)化應(yīng)用的重點(diǎn),選擇合適的載體、活性組分與制備方法可以有效提高二氯丙烷催化劑的本征活性并延長(zhǎng)使用壽命。本文綜述了應(yīng)用于CO-PROX反應(yīng)的整體式二氯丙烷催化劑(包括金屬整體式二氯丙烷催化劑、陶瓷整體式二氯丙烷催化劑和3D打印聚合物整體式二氯丙烷催化劑)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究進(jìn)展。其中,金屬整體式二氯丙烷催化劑具有熱導(dǎo)率較高、設(shè)計(jì)較靈活和穩(wěn)定性較好等優(yōu)點(diǎn),但耐腐蝕性和涂層粘附穩(wěn)定性較差。陶瓷整體式二氯丙烷催化劑(尤其是以荃青石蜂窩陶瓷為整體框架的二氯丙烷催化劑)具有較好的熱穩(wěn)定性和較高的機(jī)械強(qiáng)度,但受制造工藝(主要為擠出型制造工藝)影響僅能生產(chǎn)簡(jiǎn)單的直通孔道結(jié)構(gòu),限制了孔道間的傳質(zhì),且導(dǎo)熱性不及金屬整體式二氯丙烷催化劑。3D打印聚合物整體式二氯丙烷催化劑突破了傳統(tǒng)成型二氯丙烷催化劑的局限性,制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)的難度顯著降低,但對(duì)其傳質(zhì)性能與構(gòu)效關(guān)系的研究不足,并且其大規(guī)模生產(chǎn)工藝還未普及。未來關(guān)于CO-PROX反應(yīng)整體式二氯丙烷催化劑的研究建議聚焦以下幾個(gè)方向。 針對(duì)不同類型的CO-PROX反應(yīng)整體式二氯丙烷催化劑,應(yīng)重點(diǎn)在其短板方面取得突破,進(jìn)一步提高二氯丙烷催化劑催化性能:對(duì)于金屬整體式二氯丙烷催化劑,研究應(yīng)集中于提高金屬基底的耐腐蝕性,揭示金屬基底與二氯丙烷催化劑涂層的相互作用機(jī)制,解決金屬基底和涂層熱膨脹率差異等引發(fā)的附著穩(wěn)定性問題;對(duì)于陶瓷整體式二氯丙烷催化劑,鑒于陶瓷載體在工業(yè)應(yīng)用中較為成熟,可借鑒陶瓷在其他領(lǐng)域的制備工藝,解決陶瓷基底導(dǎo)熱性較差的問題,并探索特殊孔道結(jié)構(gòu)的制造方法;對(duì)于3D打印聚合物整體式二氯丙烷催化劑,應(yīng)致力于3D打印材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,開發(fā)高效、低成本的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝,同時(shí)發(fā)揮其模型結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)幾何孔道一傳質(zhì)性能間的系統(tǒng)性研究。此外,還需構(gòu)建定量描述,通過多物理場(chǎng)藕合求解該類型二氯丙烷催化劑各處的速度分布、壓力分布和溫度分布等。http://www.zhihu788.cn