氮掺杂介孔碳负载钴催化剂的制备及其脱除 富氢气体CO性能研究

• 作者: 王海光 刘永峰 张军 北京建筑大学机电与车辆工程学院
• 来源期刊: 发电技术
• 学科: 化学
• 关键词: 燃料电池 氮掺杂 介孔碳 自还原 甲烷化 CO脱除
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 页码范围: 93-101
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

为有效脱除富氢气体中的CO，制备了氮掺杂的有序介孔碳及其负载纳米钴颗粒的催化剂，采用N2吸附-脱附、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、热重-质谱联用(thermogravimetry-mass spectrometry,TGMS)等手段进行表征，研究了氮掺杂对有序介孔碳负载钴基催化剂的自还原行为和CO甲烷化反应性能的影响规律。结果表明，在介孔碳骨架中引入的氮原子主要作为氧化钴的成核位点，与氧化物载体产生较强的相互作用，大大提高了钴物种的分散度，从而形成颗粒尺寸均匀的小纳米钴颗粒，显著促进了其自还原反应，进而提高了催化剂的还原度。催化剂评价结果表明，与未掺杂氮的介孔碳载体相比，氮掺杂介孔碳载体使催化剂的CO脱除效率明显提升。