Ni/USY催化剂金属-载体相互作用对CO2甲烷化性能的影响

• 作者: 李江涛 刘相洋 黄奕晨 邱丽 秦波 李瑞丰 闫晓亮 .太原理工大学化学工程与技术学院 .中石化(大连)石油化工研究院有限公司 .太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: CO2甲烷化;金属-载体相互作用;酸性
• 年，卷（期）: 2025,（1）
• 页码范围: 31-38
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

调控金属-载体相互作用是提升负载型Ni基催化剂CO2甲烷化性能的重要途径之一。采用浸渍法通过调变溶液p H值制备了系列Ni/USY-X（X=1、3或5）催化剂，考察了各催化剂的CO2甲烷化性能。其中Ni/USY-3催化剂在450℃、20 h反应条件下的稳定性测试中表现出相对最优的CO2甲烷化性能，CO2转化率和CH4选择性分别达到84.5%和95.7%。采用XRD、H2-TPR、SEM和TEM等对催化剂的物相结构、还原性能和形貌进行了表征，从微观层面系统考察了浸渍溶液p H值对催化剂结构和CO2甲烷化性能的影响。结果表明，在适宜p H值调控下，金属-载体相互作用增强，活性金属Ni晶粒的粒径减小，分散度提高。进一步借助原位FT-IR对催化剂的反应路径进行了分析，发现Ni/USY-3催化剂遵循甲酸盐路径。高分散性、较小粒径的活性金属Ni晶粒为碳酸氢盐及时氢化为关键中间体单齿甲酸盐提供了丰富的活性位点，从而实现了CO2的高效转化。