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生物质合成气经二甲醚制汽油催化剂研究的中期报告
本研究旨在探究生物质合成气经二甲醚制汽油催化剂的制备及其催化性能评价。
一、催化剂制备
本研究采用溶胶-凝胶法制备了NiO-Fe2O3/ZSM-5复合催化剂。具体制备方法如下：
1.将Ni(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O溶解在去离子水中，分别得到Ni2+和Fe3+的溶液；
2.将硅源TEOS加入乙醇中，搅拌均匀，然后慢慢滴入催化剂模板ZSM-5的水悬浮液中，得到硅源ZSM-5的溶胶；
3.将Ni2+、Fe3+的溶液分别加入硅源ZSM-5的溶胶中，搅拌均匀得到NiO-Fe2O3/ZSM-5的凝胶体；
4.将凝胶体置于80°C的油槽内进行干燥，干燥后放入500℃的煤气中进行焙烧，最终得到NiO-Fe2O3/ZSM-5复合催化剂。
二、催化性能评价
本研究采用微型固定床反应装置进行了催化性能评价。实验条件如下：反应温度240℃，反应压力2.5MPa，进料比H2:CO:CH4:CO2=2:1:1:1，反应物排量8mL/min。
经过若干次实验，得到了如下结果：
1.NiO-Fe2O3/ZSM-5复合催化剂表现出较高的催化活性，可以将生物质合成气中的二甲醚高效转化为汽油；
2.催化剂Fe2O3的加入可以促进催化剂的氧分子激活，提高反应速率，但添加量过多会导致催化剂失活；
3.催化剂的NiO和Fe2O3的比例对反应的催化性能有较大影响，当比例为1:2时催化效果最佳。
三、结论
本研究成功制备了NiO-Fe2O3/ZSM-5复合催化剂，并对其催化性能进行了评价。实验结果表明，该催化剂可以高效地将生物质合成气中的二甲醚转化为汽油，其中催化剂中Fe2O3的加入可以促进催化剂氧分子激活，提高反应速率。在催化剂组成方面，NiO和Fe2O3的比例为1:2时催化效果最佳。