CH4，CO2催化氧化制合成气催化剂的性能研究

通过对催化剂稳定性的考察并结合表征结果,研究了稀土Ce的添加对催化剂稳定性的影响以及催化剂失活的原因。结果表明,稀土Ce在反应过程中存在着部分还原的变价过程（Ce^4 →Ce^3 -e),其结果不但有效地抑制了催化剂的积炭,而且也阻滞了γ-Al2O3在高温、水蒸气存在的反应条件下的相转移过程,增强了催化剂抗烧结能力,减少了催化剂表面的损失,显著地提高了催化剂的稳定性。BET,XPS表征显示,经过较长时间反应的Ni-Ce/Al2O3催化剂,其孔径分布的变化以及活性物种Ni和助剂Ce向体相的迁移或流失,有可能是造成该类催化剂活性逐步下降的主要原因。     

Ni-Ce/Al2O3催化剂上CH4、CO2和O2催化重整制合成气

采用TG、TPR、XRD、XPS等多种手段对Ni-Ce/Al2O3催化剂进行了研究,考察了催化剂的制备方法及预处理条件等对催化剂性能的影响。结果,较佳的催化剂焙烧温度为780℃,还原温度为775℃、在浸渍法制备的催化剂中,Ni物种主要以NiAl2O4尖晶石的形成存在,而共沉淀法制备催化剂的表面则存在着较多的氧化镍,镍铝尖晶石的晶型结构较差,晶粒细小,在反应过程中可合部被还原成具有催化活性的金属镍物,从而使该催化剂在反应中表现出较好的催化活性。     

CH4／CO2催化重整制取合成气

采用微型固定床反应装置,评价了现有工业上７种催化剂。考察了３７７１的焙烧温度、焙烧时间、还原温度、不 及反应温度对ＣＨ４／ＣＯ２催化重整反应性能的影响。使用该催化剂合成气的收率最高。     

CO2对非负载型镍催化剂甲烷裂解性能的影响研究

采用沉淀法分别以乙醇洗涤和以乙醇洗涤后再以水洗涤氢氧化镍,焙烧制备了不同形貌非负载型镍催化剂,对催化剂进行了X射线衍射(XRD)表征,分析了催化剂暴露的晶面,考察了CO₂对该催化剂CH₄裂解性能的影响。结果表明：反应气氛中引入~8% (vol)的CO₂可显著提高Ni-et的甲烷裂解性能,同时也可小幅提高Ni-etwt的甲烷裂解性能,适量CO₂的存在可阻止活性较低的非负载型镍的活性位在反应过程中被产物碳包裹,从而有效提高其活性;活性较高的Ni-etwt催化剂不易因被产物碳包裹而失活,使CO₂对其裂解活性影响较小;当CO₂含量较高(~50%)时,CO₂的存在会使更多反应掉的CH₄不能全部转化为碳纳米材料和氢气,降低甲烷裂解的选择性,因此,过高含量的CO₂不利于催化剂催化甲烷裂解制氢和碳纳米材料。     

甲烷部分氧化制合成气负载型过渡金属催化剂性能的研究

考察了负载在不同载体上的过渡金属催化剂用于甲烷部分氧化(POM)制合成气反应的催化性能.结果发现,负载型贵金属催化剂一般表现出比过渡金属催化剂更好的POM反应性能,活性金属组分在载体上的分散度可以影响其催化性能,但金属的电子组态对催化剂性能的影响更为明显,适中的未成对d电子对POM反应是有益的.在各种载体材料中,SiO2等低酸性且无明显氧化还原性能的材料是制备POM反应催化剂的良好载体,在所研究的各种催化剂中,SiO2负载的Rh催化剂具有最佳的POM反应性能.反应条件可以明显地影响POM反应的性能,升高温度有利于提高甲烷转化率和CO选择性,原料气中过高的VCH4/Vo2不利于POM反应的进行.     

Ni／AAl12O19（A=Ca,Sr,Ba,La）催化CO2重整甲烷制合成气

制备了一系列以磁铅石型复合氧化物AAl12O19(A=Ca,Sr,Ba,La)为载体的NiO催化剂,并用XRD和TPR对其结构和性能进行了表征。结果表明,金属镍在催化剂表面的分散度及与载体的相互作用以Ca,Sr,La,Ba顺序增加,与二碳重整甲烷制合成反应活性一致。由此推测,影响负载的镍催化剂的反应活性,稳定性的主要因素是金属镍的分散状态。     

CH4-CO2重整反应Ni基催化剂研究进展

CH_4-CO_2重整反应可同时利用两种温室气体并将其转化成用途广泛的合成气,近而引起了人们广泛的研究兴趣。其中,Ni基催化剂因其具有高活性、低成本等优点而备受关注,但Ni基催化剂存在易积炭、易烧结等问题亟待解决,其中积炭问题较为突出。本文从CH_4-CO_2重整反应Ni基催化剂研究所涉及的反应热力学、催化反应机理、积炭形成机制、反应动力学等方面对重整反应近期的抗积炭策略进行了总结,概述了各类助剂对Ni基催化剂抗积炭稳定性的影响及研究现状,简述了该研究领域当今的发展瓶颈及今后发展趋势。     

高活性、高选择性负载型镍催化剂的制备及其在糠醇加氢中的应用

用一次浸渍和多次浸渍法制备出高活性、高选择性负载型镍催化剂,将其用于糠醇液相加氢制备四氢糠醇的反应中。试验结果表明,镍负载量在20％－60％时,负载型镍催化剂对糠醇加氢反应的活性和选择性较高,采用多次浸渍法可显著地提高催化剂的加氢活性和选择性。在不使用溶剂和较缓和的反应条件下（催化剂浓度为10g/L,温度为170℃,压力为5－6MPa,停留时间为4－4．5h,搅拌速度为1000r/min),糠醇转化率达100％,四氢糠醇收率为95％－96％,选择性大于95％。反应产物经减压蒸馏后四氢糠醇的纯度高达99％以上。研究结果表明,采用多次浸渍法制备的负载型镍催化剂在四氢糠醇生产中具有良好的工业应用前景。     

稀土镍复合氧化物催化氧化甲烷制合成气

用固定床流动反应装置研究了ＬａＮｉＯ３,Ｌａ２ＮｉＯ４和ＬａＳｒＮｉＯ４等Ｎｉ基稀土类钙钛石型复合氧化物上甲烷催化部分氧化制合气的反应性能,并运用Ｘ射线衍射ＸＲＤ和Ｘ光电子能谱ＸＰＳ等表征了反应前后催化剂的晶相结构和表面性质,结果发现稀土镍复合物催化剂本身对甲烷部分氧化反应催化活生不高,但对甲烷彻底氧化有较高活性,在反应过程中复合氧化物分解成稀土氧化物和金属Ｎｉ金属Ｎｉ是部分氧化的活性中心。     

LaNi0.5M0.5Al11O19＋δ催化剂上CH4和CO2重整反应的研究

在LaNi0.5M0.5Al11O19 δ的基础上,制备了一系列磁铅石型复合氧化物LaNi0.5M0.5Al11O19 δ（M＝Mn,Fe,Cu,Co)催化剂,并用XRD和TPR对其结构和性能进行了表征。结果表明,不同M原子均可同晶取代Ni原子进入催化剂晶格内部系列催化剂均具有相同的晶体结构和相似的还原稳定性,在CO2重整CH4制合成反应过程中,还原态复合氧化物LaNi0.5M0.5Al11O19 δ表现出良好的催化活性和稳定性,并且与还原态复合氧化物LaNi0.5M0.5Al11O19 δ催化活性相当。在相同的反应条件下,催化活性并没有因为催化剂中Ni量的减少而降低,由此推测,对于此反应来说,仅仅只是一部分的Ni起作用。