杂质对铜基催化剂的影响

Na、K对铜基催化剂的影响

      （1）煅烧后的催化剂上残留的Na是以NaNO₃形式存在的，它能抑制CuO不与ZnO和Al₂O₃相互作用，从而增加了CuO与ZnO的结晶度，导致CuO、ZnO晶粒变大；致使Cu的分散度极低，降低了Cu的有效表面积。

      （2）在催化剂还原过程中，NaNO₃会变成碱性化合物NaOH，增加催化剂的碱度，这能使催化剂对CO₂产生强烈的吸附作用，本来Cu催化剂只对CO有吸附作用，这能可能会影响甲醇制氢转化的平衡，导致甲醇转化率下降。

      （3）Na的存在还会降低催化剂中CuO的还原性。

      （4）Na的存在能降低甲醇和CO的形成率，在甲醇合成时表现更为明显。

      （5）根据催化剂活性与Cu表面积之间的相关性观察，含Na催化剂活性的急剧下降，主要是因为低的Cu有效表面积导致催化剂活性差。

      （6）在催化剂的应用过程中，残存的微量Na⁺仍会使催化剂缓慢烧结，逐渐降低催化剂的比表面积，从而使催化剂不断失活，为了提高催化剂的稳定性，必须将催化剂中的钠含量控制在500 ppm以下。

Si对铜基催化剂的影响

      有文献报道，SiO₂可与ZnO发生作用生成硅酸锌而使催化剂失活，并能堵塞催化剂的孔道。

Fe对铜基催化剂的影响

      Rboert G W等研究发现当甲醇催化剂上沉积含量为300 ppm 的Fe和Ni时，其速率常数衰减增加了约50%，原料气中分别含有1×10^-6的Fe(CO)₅和Ni(CO)₄时，甲醇催化剂的失活速率分别增50%和3倍。此外，由于过渡金属Fe和Ni是费托反应的活性组分，因此，可以使CO发生解离吸附，而促进甲烷烃和高级烷烃的生成，从而导致甲醇合成催化剂“结蜡”，随着催化剂使用时间的增加，CO 与管道金属中的Fe和Ni生成的Fe(CO)₅和Ni(CO)₄分解沉积的Fe、Ni逐渐“积累”到甲醇催化剂上，提供了更多的费托反应活性组分，从而进一步促使高级烷烃的生成，这也是甲醇合成催化剂在使用后期都会不同程度的比该催化使用前期更容易“结蜡”。

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