用于乙醇水蒸氣重整Ni-Ce-M-O(M=Zr，Ti，La)催化劑的研究.pdf

1、乙醇水蒸氣重整制氫的技術(shù)核心是催化劑。目前報(bào)道的催化劑需要克服的主要問題是提高乙醇水蒸氣重整反應(yīng)（SRE）的低溫活性以及催化劑的穩(wěn)定性。鎳系催化劑由于活性高、成本低的特點(diǎn)而備受關(guān)注，但抗燒結(jié)和抗積碳能力有待進(jìn)一步提高。鈰基氧化物具有儲(chǔ)-釋氧能力并可與活性組分產(chǎn)生相互作用，調(diào)節(jié)活性組分的化學(xué)狀態(tài)和有利于積炭的氧化消除，從而提高催化劑的穩(wěn)定性。本文探索并研究了一系列Ce-M-O負(fù)載的鎳催化劑用于乙醇水蒸氣重整反應(yīng)中，表現(xiàn)了高活性、高選擇性以

2、及較高的穩(wěn)定性。分析了不同的載體上鎳活性組分的狀態(tài)、與載體的相互作用及其和乙醇水蒸氣重整反應(yīng)催化性能的關(guān)系。 采用了檸檬酸絡(luò)合法制備Ni/Ce0.5Zr0.5O2催化劑用于SRE反應(yīng)，考察了制備條件（制備方法、焙燒溫度、鎳含量）和反應(yīng)條件（反應(yīng)空速）對(duì)催化性能的影響。Ni/Ce0.5Zr0.5O2催化劑中與載體有強(qiáng)相互作用的NiO還原出來的Nj0是乙醇重整反應(yīng)的關(guān)鍵活性組分，這部分鎳物種晶粒小，且與載體相互作用強(qiáng)，改善了催化劑的

3、低溫活性、選擇性和抗燒結(jié)性能。鈰鋯固溶體的形成，大大提高了體相氧的活動(dòng)能力，提高了催化劑的抗積碳性能。TG-DTA和XRD結(jié)果也表明催化劑具有很好的抗燒結(jié)和抗積碳性能，是一種很有應(yīng)用前景的催化劑。 浸漬法制備的Ni/CeO2-TiO2催化劑在SRE中呈現(xiàn)出良好的催化性能。制備條件中NiO含量、鈰鈦比、焙燒溫度影響催化劑的物相組成、活性組分與載體間的相互作用。10％Ni/Ce0.5Ti0.5O2-700催化劑在SRE中表現(xiàn)了最佳的

4、催化性能。該催化劑中NiTiO3還原出來的Nj0是SRE反應(yīng)的關(guān)鍵活性組分，NiTiO3還原出來的Nj0晶粒小，高分散且不易聚集；固溶體Ce-O-Ti的形成大大提高了載體的氧活動(dòng)能力，這兩個(gè)因素使得10％Ni/Ce0.5Ti0.5O2-700催化劑在SRE反應(yīng)中呈現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性。 采用了不同方法制備了新型Ni/La-Ce-O催化劑，結(jié)果表明不同方法制備的Ni/La-Ce-O催化劑各組分之間的相互作用不同，對(duì)催化劑的性能有很