SiO2和Al2O3负载的Ni基催化剂在甲烷干重整中的催化性能差异

• 作者: 周俊 堵锡华 宋明 徐艳 朱捷 朱文友 李靖 王鹏 葛奉娟
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 甲烷 干重整 镍基催化剂 构效关系 载体效应 Ni/Al2O3 Ni/SiO2
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 199-208
• 页数: 10页
• 分类号: O643.3
• 字数: 771字
• 语种: 中文

摘要

CH4与CO2干重整反应对于环境保护和天然气资源的合理利用具有重要意义.SiO2和Al2O3是适用于甲烷干重整反应的两种典型的催化剂载体.为了阐明这两种载体对催化剂性能的影响,本研究采用等体积浸渍法制备了Ni/Al2O3和Ni/SiO2催化剂,并利用BET、TEM、H2-TPR、XRD、TG和Raman等技术对还原和反应后的催化剂进行了表征.结果表明,由于载体的性质不同,Ni基催化剂在甲烷干重整中的催化性能也不同.Ni/SiO2催化剂的初始活性较高,但由于其金属-载体相互作用较弱,催化稳定性较差,在800℃下反应15 h其催化活性急剧下降;较弱的金属-载体相互作用使得Ni/SiO2催化剂上的Ni颗粒较大,有利于积炭前驱物种的生成,导致催化剂快速失活.而对于Ni/Al2O3催化剂,金属-载体相互作用较强,Ni颗粒较小,但由于Ni与Al2O3生成了NiAlx Oy物种,有效活性位减少,其催化活性相对较低,但催化稳定性较好,干重整反应进行50 h其活性保持稳定;Ni与Al2O3之间较强的相互作用有利于形成小且稳定的Ni粒子,能减少积炭,因而具有优异的催化稳定性.