La促进型六铝酸盐Ba1－xLaxFeAl11O19－δ催化甲烷燃烧性能

用碳酸铵水溶液共沉淀法制备了系列Ba_1－xLa_xFeAl₁₁O_19－δ六铝酸盐型催化剂,并以甲烷燃烧为探针反应考察催化剂的催化活性.La部分取代Ba提高了催化剂的催化甲烷燃烧活性,且随La取代量的增加,催化剂的起燃温度呈规律性变化,镧、钡之间存在最佳配比,活性最好的催化剂为Ba_0.2La_0.8FeAl₁₁O_19－δ,其催化甲烷燃烧的起燃温度仅有495 ℃（V_CH4:V_O2:V_N2=1:4:95）.XRD和SEM结果表明,不同含量镧掺杂的材料经1 200 ℃焙烧5 h后，呈现典型的六铝酸盐结构特征；不同温度的焙烧实验表明掺杂镧能够促进六铝酸盐相的形成.Diffuse UV-Vis表征表明催化剂中的铁呈＋3价,Diffuse UV-Vis, TPR和FT-IR结果表明Ba、La、Fe之间存在协同作用.     

LaNiAl11O19催化剂上甲烷与二氧化碳重整反应的研究

目前用于甲烷与二氧化碳重整反应研究的催化剂主要是负载镍及贵金属的催化剂，在较高的反应温度下，这类催化剂的载体和金属容易烧结，而且相互之间容易发生因相反应，从而导致催化剂失活[1.2]．因此，我们从高温稳定的载体材料人手，选择具有六铝酸盐结构的复合氧化物作为催化剂的基质材料，将镍离子镶嵌在复合氧化物特定的晶格位置上，一方面可提高镍离子的分散度和抗烧结能力，另一方面可以通过离子调变，改变催化剂表面酸碱性，提高催化剂抗积炭性能．实验结果表明，LaNiAl11O19不仅具有较高的甲烷与二氧化碳重整反应活性，而且镍离子…     

Ni基六铝酸镧LaNiAl11O19催化剂表面甲烷CO2的重整积炭速率

甲烷二氧化碳重整制合成气反应过程中,催化剂表面积炭是制约催化反应顺利进行的关键因素。研究催化剂表面积炭物种及积炭速率,找出影响催化剂表面积炭的动力学因素,对建立合理的催化重整反应体系,完善催化剂表面积炭的动力学理论具有重要的理论和实际意义。目前有关催化剂表面积炭速率的研究报道较少[1,2]。Ｎｉ基六铝酸盐催化剂对甲烷二氧化碳重整制合成气具有很好的催化活性和稳定性[3,4]。本文利用Ｘ 射线光电子能谱(ＸＰＳ)和热重分析(ＴＧＡ)技术,在还原态Ｎｉ基六铝酸镧ＬａＮｉＡｌ11Ｏ19催化剂表面研究了甲烷裂解积炭和甲烷二氧…     

CaxLa1-xMnAl11O19 六铝酸盐催化剂上甲烷的催化燃烧

以共沉淀法制备了CaxLa1-xMnAl11O19系列六铝酸盐催化剂,考察了Ca2 部分取代La3 对LaMnAl11O19六铝酸盐的甲烷催化燃烧活性和稳定性的影响以及活性与物理化学性能的关系,用X射线衍射、N2吸附、程序升温还原和透射电镜对其进行了表征.结果表明,当Ca2 加入量过高时,Ca2 不能进入到六铝酸盐骨架中,过量的Ca2 形成CaAl4O7杂相.当x=0.2时,催化剂活性最高,起燃温度为723 K,也提高了样品的热稳定性,1 373 K煅烧后比表面积为26.1 m2/g.Ca2 的加入使六铝酸盐晶粒变薄,这使材料的抗烧结性能增强,比表面积增大,同时Ca2 部分取代La3 使活性Mn3 的含量增加,这两方面的综合作用使得催化剂活性显著提高.对Sr2 ,Ca2 和K 部分取代La3 的六铝酸盐的比较实验结果表明,Ca2 部分取代La3 的样品具有最低的起燃温度.     

Ni调变六铝酸盐复合氧化物BaNiyAl12-yO19-δ催化剂上CO_2重整甲烷制合成气(英文)

制备了Ni调变六铝酸盐复合氧化物BaNiyAl12-yO19-δ ,并用XRD、XPS、TPR和TGA等技术对催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明,这一系列六铝酸盐复合氧化物BaNiyAl12-yO19-δ 表现出相同的晶体结构和相似的还原稳定性,并且只有y值在0相似文献   

六铝酸盐SrNi_yAl_(12-y)O_(19-δ)催化CO_2重整甲烷制合成气性能表征

制备了一系列六铝酸盐SrNiyAl12 -yO19-δ(y =0 .3,0 .6 ,0 .9,1.0 )催化剂 ,并用XRD ,XPS和TGA技术对其结构和性能进行了表征 .结果表明 ,该系列催化剂具有相同的晶体结构 ,当Ni调变量既y在 0 相似文献   

La取代Ba对Ba1-xLaxMn3Al9O19-α催化剂结构及甲烷催化燃烧性能的影响

采用以尿素水解为基础的水热合成法制备了La和Mn取代的六铝酸盐催化剂(Ba1-xLaxMn3Al9O19-α).在Mn含量达到阈值时,研究了不同量的La取代Ba对Ba1-xLaxMn3Al9O19-α的相组成、结构、热稳定性及甲烷催化燃烧活性的影响.当x≥0.4时,水热合成过程中生成的La2(CO3)3在530-580℃分解,800-900℃时与-γAl2O3反应生成LaAlO3钙钛矿相,可抑制由BaCO3分解而生成的Ba2+的固相扩散,从而阻止了BaAl2O4尖晶石相的生成,使Ba2+在固相中保持较高的分散性,促进了六铝酸盐(-βAl2O3)相的形成.当x<0.4时,BaAl2O4尖晶石相的存在引起催化剂比表面积和催化燃烧活性的降低.La3+取代Ba2+后,六铝酸盐结构发生一定程度的扭变.这种扭变越大,所形成的六铝酸盐催化剂的热稳定性越差.Ba1-xLaxMn3Al9O19-α催化剂的甲烷催化燃烧活性随x的增大而增加,x=0.8时催化剂的活性最佳.     

尿素加入量对水热合成法制备Mn取代六铝酸盐催化剂的影响

采用以尿素水解为基础的水热合成法制备了Mn取代的镧六铝酸盐催化剂.研究了尿素加入量对所制备催化剂的化学组成、相结构、孔结构及甲烷催化燃烧活性的影响.n(尿素)/n(M⁺)(其中M⁺为带单位正电荷的金属离子)为1.0时,Mn²⁺离子沉淀不完全,所得催化剂甲烷催化燃烧活性较低.n(尿素)/n(M⁺)增加到2.0时,Mn²⁺离子沉淀完全,催化剂中六铝酸盐相增加,平均孔直径增大,甲烷催化燃烧活性提高.n(尿素)/n(M⁺)再增加至4.0时,比表面积降低,六铝酸盐相减少,平均孔直径降低,甲烷催化燃烧活性下降.n(尿素)/n(M⁺)为2.0时,所制备的催化剂在780℃及反应生成水蒸汽下运行100h,催化剂比表面积及甲烷燃烧活性都保持稳定.     

Effect of Drying Methods on the Structure and Combustion Activity of Mn—Substituted Hexaaluminate Catalysts

Conventional oven drying (COD) and supercritical drying (SCD) methods were applied to the preparation of Mn-substituted hexaaluminate (BaMnA111O19-α) catalysts. The effect of drying methods on phase composition, specific surface area, pore structure, reduction behavior of Mn^3 ions, and combus-tion activity of the samples was investigated. The homogenous mixing of the components in the sol-gel process could be maintained by SCD, and the hexaaluminate phase was almost the only phase of the resulting materials after calcination. H2-TPR revealed that the Mn^3 ions in the sample obtained by SCD were easier to be reduced than that by COD. Moreover, the samples obtained by SCD have higher surface area, narrower pore size distribution, and higher combustion activity than those obtained by COD.     

La0.8Sr0.2FeMn1.5Al9.5O19-δ六铝酸盐气溶胶催化剂的催化性能

采用共沉淀-超临界干燥法制备了混合取代型La0.8Sr0.2FeMn1.5Al9.5O19-δ(LSFMAO)六铝酸盐气溶胶甲烷燃烧催化剂, 并采用XRD、BET、SEM、TPR等技术研究了超临界干燥和高温焙烧对材料结构和催化性能的影响. 超临界干燥处理的前驱物经1200 ℃焙烧后, 得到磁铅石型六铝酸盐气溶胶, 其具有较高的比表面积(16 m2·g-1)和甲烷燃烧活性; 然而高温(1300-1400 ℃)老化导致该六铝酸盐严重烧结, 比表面积和催化活性急剧下降. 研究结果表明, 对一定温度范围内(≤1200 ℃)焙烧的六铝酸盐催化剂, 超临界干燥法有助于改善其热稳定性和催化活性, 但高温(>1200 ℃)老化后, 催化剂的抗热烧结和催化性能主要由材料的组成和固有结构性质决定.     

Ni取代六铝酸镧催化剂LaNiAl_(11)O_(19)表面积炭研究

通过 TEM、XPS、TGA、TPR-CO2 技术 ,对在 Ni取代六铝酸镧催化剂 La Ni Al1 1 O1 9表面上的甲烷裂解积炭、甲烷二氧化碳重整积炭及二氧化碳的消炭行为进行了研究 ,以探索该催化剂表面积炭形貌、来源、积炭物种以及积炭活性 .结果表明 ,甲烷具有相当高的裂解积炭活性 ,裂解后生成炭化物 ( carbide炭 )和石墨炭两种不同活性的炭种 ;二氧化碳的解离活性则相对较低 ,但其消除催化剂表面积炭活性却相当高     

Effect of palladium on the reducibility of Mn based materials: correlation with methane oxidation activity

Mn-based oxide supports were synthesized using different procedures: (i) carbonate co-precipitation method, leading to the formation of a hexaaluminate crystallized solid (La(0.2)Sr(0.3)Ba(0.5)MnAl(11)O(19)) and (ii) solid-solid diffusion method, leading to the formation of a doped theta-Al(2)O(3) crystallized solid (nominal composition: 60 wt% La(0.2)Sr(0.3)Ba(0.5)MnAl(11)O(19) + 40 wt% Al(2)O(3)). Impregnation of 1.0 wt%Pd was carried out on both oxides. The solids were tested for the catalytic methane combustion up to 700 degrees C. It was observed that adding palladium resulted in an important increase in the catalytic activity. The combined use of H(2)-TPR and XPS techniques reveals that only Mn(3+)/Mn(2+) redox "couple" is present in the solids, whatever the synthesis procedure used. The fraction Mn(3+)/Mn is proportional to the total Mn content in the solid support, whatever the sample structure (hexaaluminate or doped theta-Al(2)O(3)) and its morphology (large crystals or aggregates of small particles, respectively). Pd impregnation and further calcination at 650 degrees C has no significant effect on the Mn(3+)/Mn fraction. However, some changes in Mn(3+) reduction profile are observed, depending on the solid structure. Indeed, palladium addition strongly affects the manganese reducibility with an important shift of the reduction process to lower temperatures (approximately 100 degrees C). On the basis of redox properties observed for the different catalysts, a Mars-van-Krevelen redox mechanism, with oxygen transfer from support oxides to palladium particles, is proposed to explain the difference in terms of catalytic conversion and stability with respect to a 1.0 wt%Pd/Al(2)O(3) reference sample.     

低Ni含量和低比表面积六铝酸盐LaNiAl_(11)O_(19-δ)催化剂上CH_4-CO_2重整反应的积炭

利用X射线粉末衍射、氢程序升温还原、X射线光电子能谱和透射电镜技术研究了在低Ni含量和低比表面积六铝酸盐催化剂LaNiAl_(11)O_(19-δ)上CH_4-CO_2重整反应的积炭行为,考察了该催化剂表面积炭的形貌、来源、积炭物种及其反应性能.结果表明,LaNiAl_(11)O_(19-δ)催化剂表面积炭主要由甲烷裂解产生,并以Ni的碳化物形式存在于活性中心Ni的周围.根据积炭物种活化程度的难易可分为C_α,C_β和C_γ三种类型,其中C_α为容易被CO_2消除的化合碳,而C_β和C_γ则是不易被CO_2消除的石墨碳.透射电镜结果表明,C_α以碳纳米管形式分布于催化剂颗粒周围,但金属Ni活性中心仍能暴露于气相中,因而不影响催化剂的活性.     

锰掺杂六铝酸镧催化剂上甲苯催化燃烧净化研究

采用共沉淀法制备了系列锰掺杂六铝酸镧LaMn_xAl_12-xO₁₉催化剂。XRD表征发现,只有在锰掺杂量为2.0～2.5时,经1200 ℃焙烧处理得到的催化剂中才有完整的六铝酸盐晶相。由UV-vis漫反射、H₂-TPR和BET比表面积分析表明,掺杂的锰离子主要以Mn³⁺形式取代六铝酸盐八面体位置的Al;同时随锰掺杂量增多,催化剂中Mn³⁺/Mn²⁺比例变大,而比表面积却相应减小。O₂-TPD表征也进一步发现,随锰掺杂量增多,催化剂上化学吸附晶格氧量增加,而物理吸附氧分子量减少。在甲苯催化燃烧净化反应中,锰掺杂六铝酸镧催化剂表现出良好的低温催化活性,且锰掺杂量为2.0～2.5时活性最优。推测该反应是遵循Mars-van Krevelen机理,由Mn³⁺和Mn²⁺的协同作用共同促进晶格氧的流动性。     

Kinetics of Carbon Deposition on Hexaaluminate LaNiAl11O19 Catalyst During CO2 Reforming of Methane

In this paper, the properties of carbon deposited on hexaaluminate LaNiAl11O19 catalyst were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and in the meantime, the amount of carbon deposited on the catalyst, after both CH4 decomposition and CO2 reforming of CH4, was determined by means of thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The rates of carbon deposited on the catalyst were also investigated and the apparent kinetic equation of CO2 reforming of CH4: vc = kp0.72(CH4).p-0.55(CO2), was established by analyzing the relation between the rates of deposited carbon and the pressure ratio of CH4 and CO2.     

铁和锰的化学状态对 LaFexMnyAl12-x-yO19 催化剂上 N2O 分解的影响

 以共沉淀法制备了 LaFexMnyAl12-x-yO19 六铝酸盐催化剂, 并用 X 射线衍射、扫描电镜、N2 吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱和穆斯堡尔谱对催化剂进行了表征, 考察了催化剂上高浓度 N2O 分解反应的性能. 结果表明, 在所考察的条件下, Mn 比 Fe 更有利于促进六铝酸盐晶相的形成. LaFexAl12-xO19 (x = 0.5, 1) 中 Fe 以 Fe3+位于六铝酸盐尖晶石结构中的四面体位和镜面层结构中的三角双锥位, 其中后者为 N2O 分解的主要活性中心. LaMnyAl12-yO19 (y = 0.5, 1) 中 Mn 优先以 Mn2+进入四面体位, 然后以 Mn3+进入尖晶石结构中的八面体位, 并成为 N2O 分解的主要活性中心.     

制备方法对锰Mn掺杂钾六铝酸盐催化剂催化甲烷燃烧性能的影响

以甲烷催化燃烧为目标反应,通过共沉淀法、溶胶凝胶法和反相微乳液法制备了Mn掺杂六铝酸盐催化剂,用XRD和TG-DTA技术对催化剂进行了物理性能表征,通过BET模型计算了其比表面积。结果说明3种方法所制备催化剂经1 200℃焙烧4h后均可以形成完整的六铝酸盐晶型,同时都具有高的催化性能和高温稳定性,其中反相微乳液法制备的K2MnAl11O19催化剂具有较高的比表面积和甲烷催化燃烧活性,起燃温度T10%为458℃,至676℃甲烷完全转化。     

CO2 REFORMING OF METHANE TO SYNGAS OVER Ni-MODIFIED HEXAALUMINATE OXIDES BaNiyAl12-yO19-|?

Ni-modified hexaaluminate oxides, BaNiyAl12-yO19-|?(y = 0.3, 0.6, 0.9 and 1.0), were prepared and characterized using XRD, XPS, TPR and TGA techniques. The series of hexaaluminate oxides BaNiyAl12-yO19-|?exhibited the same crystal structure and similar reduction stability. A pure hexaaluminate oxide BaNiyAl12-yO19-|?phase could form only when y value is at 0相似文献   

超临界干燥方法对甲烷燃烧催化剂LaMnAl11O19结构及活性的影响

 摘要：用水热合成法制备了锰取代的六铝酸盐催化剂，并比较了超临界干燥法和普通烘箱干燥法对催化剂结构及甲烷燃烧反应活性的影响．DTA－MS结果表明，超临界干燥过程中，催化剂前驱物中的表面铝羟基部分被乙氧基取代．这种表面修饰作用可保持铝分散的均匀性，使催化剂前驱物中碳酸锰和碳酸镧的分解温度明显降低，且氢氧化铝的脱水温度维持在较适宜的范围内；焙烧后，易形成六铝酸盐相．甲烷燃烧反应结果表明，用超临界干燥方法制得的催化剂对甲烷燃烧反应的催化活性明显高于用普通烘箱干燥方法制得的催化剂．     

Studies on Carbon Deposition on Hexaaluminate LaNiAl11O19 Catalysts during CO2 Reforming of Methane

The amount of carbon deposited on hexaaluminate LaNiAl₁₁O₁₉ catalyst in CH₄ decomposition and CO₂ reforming of methane was determined by means of thermogravimetric analysis (TGA). The properties of carbon formed on the catalysts were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), temperature-programmed CO₂ reaction (TPR-CO₂), and temperature-programmed oxidation (TPO) techniques. The experimental results showed that hexaaluminate LaNiAl₁₁O₁₉ catalyst possessed high resistance to carbon deposition in CO₂ reforming of methane to synthesis gas at high temperatures, and CO₂ played an important role in eliminating carbon during the reaction. At least two forms of the deposited carbon, graphite and carbide, were produced during methane reforming with CO₂.