合成气一步法制备二甲醚核壳结构催化剂的制备、表征及其反应性能研究的任务书任务书Ⅰ.课题背景及研究意义合成气一步法生产二甲醚是一种环保、高效的化学过程，能够充分利用非化石能源如生物质等资源，为汽车、航空、航天等领域提供清洁的燃料。制备高效、稳定的催化剂是合成气一步法生产二甲醚的关键技术之一。目前，已经有不少研究者通过改变催化剂的配比、制备工艺等方法，开发出一系列效率较高的二甲醚催化剂。但是，由于传统的单层催化剂仅具有表面反应，不能充分利用催化剂表面，导致反应效率不高。因此，研究基于核壳结构的催化剂具有十分重要的现实意义。Ⅱ.课题目的本课题旨在通过核壳结构的催化剂制备技术，开发一种制备高效、稳定的二甲醚催化剂的新方法，并从材料结构、物性、催化性能等方面对所制备的催化剂进行深入研究，为合成气一步法生产二甲醚的技术创新和产业转型升级提供理论和实践支撑。Ⅲ.课题内容(一)核壳结构催化剂的制备1.基于原位工艺制备核壳结构催化剂，选择合适的基体材料和表面修饰剂，优化制备条件，获得高比表面积、稳定的催化剂。2.采用退火技术处理催化剂，探究不同温度、时长下催化剂结晶度和形貌的改变情况，优化制备工艺，获得优异的物化性质。(二)核壳结构催化剂的表征1.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等表征手段，对催化剂的形貌、结构和晶体结构进行表征。2.利用比表面积测定技术、还原温度脉冲反应(temperature-programmedreduction,TPR)技术、等温吸附法(BET)等技术检测催化剂的比表面积、晶粒尺寸、还原性等物理性质。(三)核壳结构催化剂的反应性能研究1.在反应器中对制备的核壳结构催化剂进行反应性能研究，研究反应条件对催化剂的影响。2.通过重复实验获得反应过程中的产物变化曲线，并对产物进行鉴定和分析，比较不同催化剂在反应中的表现，探究核壳结构催化剂的反应机理。Ⅳ.研究进度安排表|任务名称|完成时间||---|---||核壳结构催化剂制备|2021年6月-9月||核壳结构催化剂表征|2021年10月-12月||核壳结构催化剂反应性能研究|2022年1月-6月||文章撰写与提交|2022年7月-8月|注：2018级材料科学与工程专业硕士研究生共同完成。研究进度安排表仅作为参考，具体进度以实际情况为准。Ⅴ.参考文献[1]韩成,牛振亚,郭志远,张劲松.新型多层壳聚糖制备方法及其在制备Pt/Al2O3负载型催化剂上的应用[J].化工新型材料,2016,44(3):26-31.[2]陈子昉.气相合成二甲醚催化剂发展现状与展望[J].现代化工,2015(9):90-94.[3]WuX,WuY,JiangZ.Anadvancedcore-shellstructuredcatalystforFischer-Tropschsynthesis[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2008,47(34):6467-6471.[4]ZhangS,LuB,LüX,etal.Anoveltwo-stepsynthesisrouteofZSM-5withhighcrystallinityandcontrollablecrystalsize[J].JournalofPorousMaterials,2016,23(3):531-538.