負(fù)載型鈣鈦礦為前驅(qū)體的Ni基催化劑用于CO甲烷化反應(yīng).pdf

1、近年來，以煤為原料通過甲烷化反應(yīng)合成天然氣在中國受到越來越多的關(guān)注，它不僅為我國豐富的煤炭資源和焦?fàn)t氣的綜合合理利用提供了一條路徑，同時(shí)也緩解了我國天然氣的供求矛盾。Ni基催化劑由于其低廉的價(jià)格和較好的活性成為甲烷化反應(yīng)常用的催化劑，但鎳基催化劑常面臨燒結(jié)和積碳的現(xiàn)象，因此，開發(fā)具有較強(qiáng)的抗燒結(jié)和抗積碳能力的催化劑具有重要意義。本文結(jié)合Ni，ZrO2及La2O3在甲烷化反應(yīng)中的作用，制備了ZrO2擔(dān)載LaNiO3結(jié)構(gòu)的催化劑前驅(qū)體，還原

2、后得到納米鎳基催化劑Ni-La2O3/ZrO2，并討論了空速、負(fù)載量、制備方法及B位摻雜Co對(duì)甲烷化性能的影響。
　　用檸檬酸絡(luò)合法制備了xLaNiO3/ZrO2(x=15％,20%,25%)催化劑前驅(qū)體，并利用表征手段BET、XRD、TPR等對(duì)催化劑進(jìn)行表征。前驅(qū)體還原后生成La2O3修飾的載體ZrO2擔(dān)載Ni基催化劑（Ni-La2O3/ZrO2），該催化劑用于甲烷化反應(yīng)具有較高的催化活性。且隨著負(fù)載量的增加，甲烷化活性先增加后

3、降低，負(fù)載量為20%時(shí)，甲烷化活性最高。此外，在7500-30000 ml g-1 h-1的空速范圍內(nèi)研究了空速對(duì)CO甲烷化反應(yīng)的影響，結(jié)果表明甲烷化活性隨著空速增加，先增加后下降，在15000 ml g-1 h-1時(shí)CO轉(zhuǎn)化率和甲烷選擇性達(dá)到最高。
　　作為對(duì)比，用傳統(tǒng)浸漬法制備了NiO-La2O3/ZrO2催化劑前驅(qū)體，還原后也形成Ni-La2O3/ZrO2并用于甲烷化反應(yīng)，結(jié)果表明以20%LaNiO3/ZrO2為前驅(qū)體制備的

4、Ni基催化劑具有較高的CO轉(zhuǎn)化率，CH4選擇性和較強(qiáng)的穩(wěn)定性，原因是該Ni基催化劑中Ni的分散度較高，Ni和La2O3的相互作用較強(qiáng)，有利于提高抗燒結(jié)、抗積碳能力。
　　考察了B位摻雜Co對(duì)甲烷化活性的影響。采用檸檬酸絡(luò)合法制備了催化劑前驅(qū)體20%LaNi1-xCoxO3/ZrO2(x=0.1,0.2,0.3)，還原后為Ni-Co-La2O3/ZrO2，由XRD、TPR和TEM等表征結(jié)果表明在載體ZrO2上形成了Ni-Co合金。在