負載型納米鐵基高溫變換催化劑的制備和性能研究.pdf

1、采用一種全新的制備工藝——膠體吸附法,將高溫變換催化劑的主要活性組份制備成納米粒子,負載到高比表面的載體上,形成納米粒子催化表面層,以低鉻、過渡金屬氧化物、稀土作助劑,制備一種全新的負載型無(低)鉻高溫變換催化劑,由于這種催化劑的主要活性組分以納米粒子形式分布于催化劑載體表面上,具有很高的比表面積和高密度表面晶格缺陷,因而具有很高的催化活性.通過XRD、TEM、DSC-DTG、XPS、BET等測試手段對催化劑樣品進行表征.實驗結果表明:

2、氧化鉻和過渡金屬氧化物能進入Fe<,3>O<,4>晶格,形成固溶體,提高活性組份的分散度,主要起到結構助劑的作用.稀土元素由于其特有的可變價性,對變換催化劑主要起到電子助劑的作用.另外,稀土氧化物均勻分布在Fe<,3>O<,4>的晶格間,成為晶格間的屏障,能有效地抑制Fe<,3>O<,4>在使用過程中晶粒的長大,增大催化劑的比表面.選擇鎂鋁尖晶石作載體效果最為理想.活性炭負載的催化劑中,本體硫和活性炭本身含有的少量硫的存在對變換反應不利

3、.對活性炭載體表面進行氧化處理可以提高催化劑的活性;制備催化劑前驅(qū)體時,溶劑乙二醇的用量對催化劑活性組份的粒徑大小以及載體對活性組份的吸附都有很大的影響.研制成功的負載型低鉻高變催化劑FC/MA在保持活性與鐵鉻催化劑(B117)相當?shù)耐瑫r,氧化鉻的含量下降到0.7wt％;負載型無鉻高變催化劑FN/MA-3和FL/MA具有很高的催化活性,CO的轉(zhuǎn)化率在400℃時都能達到95％以上,350℃時達到80％以上,在低氣/氣和高空速條件下運行良好