催化学报

催化学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (8): 791-800.

• 研究论文 • 上一篇    下一篇

甲缩醛的合成与重整制氢

傅玉川, 孙清, 沈俭一   

  1. 南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室, 江苏南京 210093
  • 收稿日期:2009-08-25 出版日期:2009-08-25 发布日期:2013-05-16

Synthesis and Reforming of Dimethoxymethane

FU Yuchuan, SUN Qing, SHEN Jianyi*   

  1. Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry of Ministry of Education, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu, China
  • Received:2009-08-25 Online:2009-08-25 Published:2013-05-16

PDF

1365

被引次数

25

摘要： 综述了甲缩醛 (DMM) 的合成及其重整制氢研究的最新进展. 甲醇选择氧化直接合成 DMM 的工艺路线短、成本低, 是一种合成 DMM 的新技术, 所使用的催化剂要求兼具酸性和 redox 性能, 表面酸性和 redox 的匹配是获得甲醇高转化率和 DMM 高选择性的关键. 已研究过的性能较好的催化剂体系有负载型 Re 氧化物、酸性修饰的 V2O5/TiO2 以及含有 Mo 和 V 等的多组分无定形复合氧化物等, 在这些催化剂上, 甲醇转化率可达 60%, DMM 选择性可达 90%, 副产物主要为甲酸甲酯, 还有少量甲醛. 与甲醇相比, DMM 的毒性较低, 容易在环境中降解, 用 DMM 代替甲醇进行重整制氢是一种为燃料电池提供移动氢源的新方案. DMM 重整制氢需要兼具酸性和金属的双功能复合催化剂, 其中酸性组分应当具有很高的 DMM 水解活性. 硝酸处理的高表面积酸性碳材料 H-HSPRC (由酚醛树脂碳化得到) 具有很高的 DMM 水解活性, 其与传统的 CuZnAl 催化剂组成的复合催化剂 CuZnAl-H-HSPRC 具有很高的 DMM 重整制氢速率, 513 K 时生成 H2 的速率可达 7410 ml/(g•h), 高于相同温度下 CuZnAl 催化剂上甲醇重整的产 H2 速率.

关键词: 甲缩醛, 重整, 双功能催化剂, 表面酸性修饰, 酸性碳材料, 氢气

Abstract: Recent progress of research on the synthesis and reforming of dimethoxymethane (DMM) is reviewed. DMM could be synthesized directly via the selective oxidation of methanol over acidic and redox bi-functional catalysts, and then reformed to produce H2 for fuel cells over a complex catalyst consisting of a traditional Cu-ZnO/γ-Al2O3 and an acidic carbon material.

Key words: dimethoxymethane, reforming, bi-functional catalyst, surface acidity modification, acidic carbon material, hydrogen