載體對(duì)甲烷部分氧化用Ni基催化劑催化性能影響的研究.pdf

1、甲烷部分氧化(POM)因?yàn)槟芎牡?、反?yīng)速率快、產(chǎn)物可以直接用于甲醇和費(fèi)-托合成等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地用于制備合成氣。Ni基催化劑由于價(jià)格低廉、反應(yīng)活性高，成為研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。但其易積炭、活性組分易燒結(jié)是制約Ni基催化劑發(fā)展的瓶頸，本文以不同孔結(jié)構(gòu)的α-Al2O3為載體，Ni為活性組分制備了POM反應(yīng)催化劑，采用XRD、低溫N2吸附、TPR、TG-DTA等表征和催化劑活性評(píng)價(jià)手段，重點(diǎn)研究了α-Al2O3載體的比表面積、孔容、孔徑等表面性質(zhì)對(duì)催

2、化活性的影響；進(jìn)一步考察了助劑CeO2和CeO2-ZrO2對(duì)Ni/α-Al2O3催化劑活性以及穩(wěn)定性的影響，同時(shí)確定了助劑CeO2-ZrO2最佳負(fù)載量。 研究表明，Ni/α-Al2O3體系催化劑對(duì)POM有很好的反應(yīng)活性。催化劑的催化活性受載體的孔織構(gòu)影響：比表面積增大，有利于提高活性組分的分散度，增加金屬活性位，從而提高催化劑的反應(yīng)活性；孔容、孔徑擴(kuò)大，有利于反應(yīng)物和產(chǎn)物的吸附和脫附，有助于及時(shí)移走反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量，避免催化劑燒

3、結(jié)失活。 在Ni/α-Al2O3中加入助劑CeO2和CeO2-ZrO2對(duì)催化劑的改性效果明顯，CeO2改性后催化劑的活性下降，主要是因?yàn)镃eO2高溫穩(wěn)定性較差，造成活性較低；CeO2-ZrO2改性后催化劑活性有較大提高，這是因?yàn)閆rO2能提高催化劑高溫穩(wěn)定性：CeO2和CeO2-ZrO2改性的催化劑穩(wěn)定性較好，這是因?yàn)镃eO2-ZrO2和活性組分之間的相互作用有利于抑制積炭，并且CeO2-ZrO2中的氧和積炭反應(yīng)從而消除積炭。最