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

2、調(diào)變RQNi中Ni-Ni之間的距離，改變骨架鎳與反應(yīng)物分子的匹配程度，從而可以影響APR反應(yīng)的反應(yīng)途徑，改變產(chǎn)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(yīng)中，并研究了修飾劑Sn對(duì)該反應(yīng)的活性和選擇性的影響。通過(guò)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(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。 通過(guò)堿抽提采用急冷法制備的Ni-A1合金得到RQNi催化劑，對(duì)其結(jié)構(gòu)和

3、性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的表征，并與RaneyNi催化劑進(jìn)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(yīng)用于乙二醇液相催化重整制氫反應(yīng)中，比RaneyNi易生成烷烴，但產(chǎn)生的CO的量少。當(dāng)反應(yīng)壓力升高時(shí)，H2選擇性降低，烷烴選擇性升高；提高反應(yīng)溫度，H2選擇性升高，烷烴選擇性降低。 用浸漬法對(duì)RONi催化劑進(jìn)行Sn修飾得到Sn-RQN

4、i催化劑，對(duì)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行表征。發(fā)現(xiàn)修飾后催化劑的比表面積沒(méi)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(yīng)中，隨著Sn修飾量增加，H2選擇性增大。對(duì)于Sn20-RQNiso催化劑，在較優(yōu)的反應(yīng)條件下，產(chǎn)物中烷烴選擇性低，H2選擇性可達(dá)98％以上。Sn修飾的RONi催化劑的催化行為隨反應(yīng)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