急冷骨架Ni催化劑上的乙二醇液相催化重整制氫研究.pdf

1、生物質中含有大量的氫，并且是可再生資源，因而基于生物質的含氧烴類化合物液相催化重整制氫(aqueous-phasereforming，APR)工藝是一項有前景的生產替代能源的新技術。相對于目前的烴類蒸汽重整制氫技術它具有能量利用率高、低溫操控、原料易得且無毒無害、產物氣體含CO量低等優(yōu)點。已有的工作表明骨架Ni催化劑在APR反應中呈現(xiàn)出較高的活性。RQNi是在NiAI合金制備的過程中引入急冷技術后得到的新型骨架鎳催化劑，采用急冷技術可以

2、調變RQNi中Ni-Ni之間的距離，改變骨架鎳與反應物分子的匹配程度，從而可以影響APR反應的反應途徑，改變產物的選擇性。本論文中將RQNi催化劑用于乙二醇的液相催化重整制氫反應中，并研究了修飾劑Sn對該反應的活性和選擇性的影響。通過各種表征手段，如ICP-AES、XRD、XPS、SEM、H2-TPD、DTA、和氮物理吸附等揭示了催化劑結構和性能之間的關系。 通過堿抽提采用急冷法制備的Ni-A1合金得到RQNi催化劑，對其結構和

3、性質進行了系統(tǒng)的表征，并與RaneyNi催化劑進行了比較，發(fā)現(xiàn)RQNi催化劑中存在殘余Ni2A13相，Al含量高，具有更低的比表面積，更大的平均孔徑和孔容，更寬的孔徑分布，更大的晶粒和晶胞參數(shù)。將其應用于乙二醇液相催化重整制氫反應中，比RaneyNi易生成烷烴，但產生的CO的量少。當反應壓力升高時，H2選擇性降低，烷烴選擇性升高；提高反應溫度，H2選擇性升高，烷烴選擇性降低。 用浸漬法對RONi催化劑進行Sn修飾得到Sn-RQN

4、i催化劑，對其結構和性質進行表征。發(fā)現(xiàn)修飾后催化劑的比表面積沒有明顯改變，平均孔徑和孔體積增大，孔徑分布變寬，活性位更加單一，晶粒變小，催化劑上有Ni3Sn相形成。在7,--醇液相重整反應中，隨著Sn修飾量增加，H2選擇性增大。對于Sn20-RQNiso催化劑，在較優(yōu)的反應條件下，產物中烷烴選擇性低，H2選擇性可達98％以上。Sn修飾的RONi催化劑的催化行為隨反應條件的變化規(guī)律與RQNi相同。 采用熔融法在急冷NiAl合金制備