載體及助劑對Ni基CO甲烷化催化劑的影響.pdf

1、近年來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，能源消耗量巨大，結(jié)合我國富煤少油的國情，石油燃料日益匱乏，煤炭開采量大且因資源分布不均衡及開采處理的技術(shù)落后等原因?qū)е旅禾抠Y源的大量浪費，同時又造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。在霧霾肆虐的今天，解決這種問題迫在眉睫。煤制天燃?xì)夤に囎鳛檗D(zhuǎn)化效率較高的能源獲取途徑，已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，是現(xiàn)代能源發(fā)展的一個重要方向。而CO甲烷化作為合成天然氣的一個關(guān)鍵的步驟，非常具有研究意義。因此研究出一種高效的催化劑也是非常有必要的。
　　

2、本文就Ni基CO甲烷化催化劑進(jìn)行了一系列的研究。采用浸漬法分別以SiO2、Al2O3、TiO2為載體對其催化活性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)20Ni/SiO2催化劑的催化性能較差。20Ni/Al2O3催化劑的CH4選擇性和CH4收率為三種催化劑中最高，并且該催化劑活性區(qū)間較大，熱穩(wěn)定性很好。20Ni/TiO2催化劑CO轉(zhuǎn)化率為三種催化劑中最高可達(dá)99.9%。并且該催化劑的低溫活性表現(xiàn)良好。
　　進(jìn)一步采用浸漬法制備一系列xNi/Al2O3和xNi

3、/TiO2催化劑以Ni負(fù)載量為對象進(jìn)行研究。并采用BET、SEM、XRD、熱重分析對其進(jìn)行表征發(fā)現(xiàn)20%wtNi負(fù)載量的催化劑性能較好。少量Ni負(fù)載量的催化劑活性較差，而過量的Ni負(fù)載量則會使NiO顆粒發(fā)生團(tuán)聚，造成催化劑的孔道結(jié)構(gòu)堵塞，并且容易在反應(yīng)過程中產(chǎn)生積碳，不利于反應(yīng)的進(jìn)行。
　　以20Ni/TiO2催化劑為研究對象向其中加入助劑Ca、Mg、Mn、La、Ce進(jìn)行改性，并研究助劑及其添加量對20Ni/TiO2催化劑的影響。

4、對所制備出的催化劑采用SEM、XRD、熱重分析進(jìn)行表征，對其進(jìn)行活性評價，并研究了還原條件對催化劑活性的影響。結(jié)果表明這五種助劑的添加都提高了CH4的選擇性，提升了20Ni/TiO2催化劑的壽命，并且都不同程度的促進(jìn)了活性組分的分散。其中Ca和Mn助劑擴(kuò)大了催化劑的活性溫度區(qū)間，降低了催化劑的最佳活性溫度。對助劑添加量的研究發(fā)現(xiàn)，Ca、Mg、Mn、La、Ce添加量分別為10%wt、2%wt、8%wt、8%wt、6%wt時催化劑表現(xiàn)出的性