鎳基加氫催化劑的改性研究.pdf

1、乙基咔唑的儲氫密度高，加氫溫度相對較低，有望用作車載儲氫系統(tǒng)，是一種應(yīng)用前景良好的儲氫材料。
　　本文以Al2O3為載體，以Ni為活性組分，以十種金屬為助劑制備了一系列改性鎳基加氫催化劑，并通過乙基咔唑的催化加氫反應(yīng)考察了Ni含量、助劑以及反應(yīng)條件對催化劑催化活性的影響。
　　(1)考察活性組分Ni以及助劑La的負(fù)載量對催化劑催化活性的影響。實(shí)驗(yàn)得出鎳負(fù)載量為25％（重量百分比wt％），鑭負(fù)載量為3％（重量百分比wt％），A

2、l2O3為載體時(shí)，催化劑25％Ni/3％La/Al2O3具有較高的活性。
　　(2)以25％Ni/3％La/Al2O3為催化劑催化乙基咔唑加氫，考察反應(yīng)條件對催化劑催化加氫活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明10g乙基咔唑在200℃，6MPa，1.5g催化劑的條件下，吸氫效果最佳，最大吸氫量為0.289mol，吸氫轉(zhuǎn)化率可達(dá)94.14％。
　　(3)當(dāng)助劑負(fù)載量為3％，活性組分Ni負(fù)載量為25％時(shí)，考察助劑La、Sm、Ce、Co、Mo、

3、W、V、Cu、Cr、Mg對催化劑25％Ni/Al2O3的改性作用。研究得出，添加La、Sm、Mg、W和Cr后，催化劑的活性提高，而添加其他金屬助劑對催化劑的活性影響不大甚至使其活性降低。接著分析了La、Sm、W、Cr的含量對乙基咔唑加氫性能的影響，結(jié)果表明當(dāng)這四種助劑的含量均為3％時(shí)，催化劑的催化效果最佳。
　　(4)以25％Ni/3％Sm/Al2O3為催化劑催化乙基咔唑加氫，考察反應(yīng)條件對催化劑催化加氫活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明1

4、0g乙基咔唑在200℃、6MPa、1.5g催化劑的條件下，吸氫效果最佳，最大吸氫量為0.288mol，吸氫轉(zhuǎn)化率可達(dá)93.81％。
　　(5)用助劑W和Mg同時(shí)對25％Ni/Al2O3催化劑進(jìn)行改性，先固定各個(gè)助劑負(fù)載量為3％，考察雙助劑總負(fù)載量對25％Ni/Al2O3催化劑活性的影響;再固定兩種助劑的總負(fù)載量為3％，考察兩種助劑負(fù)載量之比對25％Ni/Al2O3催化劑活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明雙助劑改性效果不如單助劑改性效果好。<

5、br>　　(6)研究在25％Ni/3％La/Al2O3和25％Ni/3％Sm/Al2O3的催化作用下乙基咔唑的加氫反應(yīng)動力學(xué)，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)初期可忽略氣液和液固界面?zhèn)髻|(zhì)阻力，加氫反應(yīng)由催化劑表面的化學(xué)反應(yīng)控制。在溫度180～220℃，壓力3～7MPa，催化劑用量0.5～1.5g的相同反應(yīng)條件下，25％Ni/3％La/Al2O3催化乙基咔唑加氫反應(yīng)的表觀活化能為25.62kJ/mol，表觀動力學(xué)方程為:robs=2.262×10-3· e-2