新型WP催化劑的制備與甲烷二氧化碳重整制合成氣的研究.pdf

1、本文采用程序升溫還原磷鎢酸鹽前體的方法,合成一種運(yùn)用于CH4-CO2重整反應(yīng)的新型催化劑-WP催化劑,以體積比為1:1的甲烷和二氧化碳的混合氣為反應(yīng)氣,對催化劑的重整活性進(jìn)行評價(jià)。首先考察了用溶膠.凝膠法、高溫固相法和水熱法等不同方法制備催化劑前體對WP催化性能的影響,并對各催化劑進(jìn)行了穩(wěn)定性測試和對WP催化劑運(yùn)用于CH4-CO2重整機(jī)理進(jìn)行了初推斷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溶膠-凝膠法和高溫固相法所制備的WP催化劑都具有較好的重整活性,甲烷的轉(zhuǎn)

2、化率都可以達(dá)到88％以上,但是通過溶膠-凝膠所制備的WP催化劑表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。通過RXD、SEM等表征發(fā)現(xiàn),這三種方法所制備催化劑前體經(jīng)程序升溫還原后都可以得到較純的WP晶相。
　　 在采用溶膠-凝膠法制備磷鎢酸鹽前體,經(jīng)程序升溫還原后制備WP催化劑的基礎(chǔ)上,考察了不同的合成條件如:磷鎢摩爾比、不同檸檬酸含量、不同磷源、不同pH值、不同焙燒溫度、不同焙燒時(shí)間和不同還原溫度等一系列制備條件對WP催化劑重整活性的影響。并對所制備

3、合成的WP催化劑進(jìn)行了XRD、BET、CO2-TPR等手段來表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,以(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O為鎢源,以(NH4)2HPO4為磷源,以分析純C6H8O7·H2O(簡寫為CA)為螯合劑。當(dāng)投料物按原子的摩爾比W/P/(CA)為1:1:1時(shí),在363 K條件下陳化18 h,經(jīng)干燥,在773 K條件下焙燒5 h,以終溫為923 K條件下經(jīng)程序升溫還原、鈍化后,所制得的WP催化劑具有較好的重整活性和穩(wěn)定性。當(dāng)磷源

4、、鎢源與檸檬酸按原子的摩爾比為1:1:1時(shí),甲烷的轉(zhuǎn)化率最高,當(dāng)磷鎢摩爾比不斷增大時(shí)制各催化劑的重整活性反而下降;采用(NH4)2HPO4、H3PO4、(NH4)H2PO4以及(NH4)3PO4作為磷源,都可以制備得到純相磷化鎢WP,而以磷酸氫二銨(NH4)2HPO4為磷源時(shí)所制備WP催化劑的重整活性最佳;不同的焙燒溫度、焙燒時(shí)間和還原溫度對WP催化劑的活性都有影響,催化劑前體在773 K條件下焙燒5 h,以終溫為923 K條件下經(jīng)程序