CH4,CO2和O2制合成气反应中载体对Ni催化剂抗氧化性能的影响

在ＣＨ４、ＣＯ２ 催化氧化制合成气反应中, Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３ 催化剂在高温下生成ＮｉＡｌ２Ｏ４ 尖晶石,是导致催化剂失活的一个重要因素． 通过向载体（Ａｌ２Ｏ３）中添加各种氧化物, 使得催化剂的抗氧化性能得到改善． 并运用ＴＰＲ、ＸＲＤ对催化剂进行表征, 发现催化剂的抗氧化性顺序为： Ｎｉ／ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３ ＞ Ｎｉ／ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３ ＞ Ｎｉ／ＣｅＯ２－Ａｌ２Ｏ３ ＞ Ｎｉ／Ｌａ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３ ＞ Ｎｉ／Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３ ＞ Ｎｉ／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３＞ Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３＞ Ｎｉ／Ｆｅ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３．     

CH4/CO2重整Ni基催化剂制备与催化性能的关系

用四种浸渍程序制备Ｎｉ－Ｍｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂,其ＣＨ４／ＣＯ２重整制合成气的活性和积炭量的测试表明真空浸渍法最好,其次是二次不等量浸渍。现场ＣＯ歧化和ＣＨ４解离积炭实验表明,Ｎｉ基催化剂的积炭主要从反应生成物ＣＯ的歧化而来     

甲烷二氧化碳重整制合成气的镍基催化剂性能Ⅱ.碱性助剂的作用

考察了碱性助剂Ｋ２Ｏ，Ｌｉ２Ｏ，ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３与ＣｅＯ２对Ｎｉ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上ＣＨ４－ＣＯ２重整反应活性和抗积炭能力等方面的影响，结果表明，这些助剂对催化剂的抗积炭能力都有明显的改善作用，ＣＨ４－ＣＯ２重整活性不同温度范围内也有不同程度的提高，其中，ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３和ＣｅＯ２助剂的作用明显，但与添加顺序有关，先浸Ｎｉ后浸Ｍｇ制备的催化剂有较高的ＣＨ４转化率，但抗积炭能力远不如先浸Ｍｇ     

Ni－Cu和MgO－SiO_2间的相互作用及其对催化性能的影响

本文用ＴＰＲ，ＩＲ，ＴＰＤ和ＴＰＳＲ等技术研究了以表面改性法制备的ＭｇＯ－ＳｉＯ２（ＭＳＯ）表面复合物担载的Ｎｉ－ＣＵ合金间的相互作用及其对ＣＯ加氢反应催化性能的影响．结果表明，ＮｉＯ－ＣｕＯ与ＭＳＯ间的相互作用导致部分ＭＯ与ＭＳＯ形成表面物种从而使金属组分氧化物还原温度明显升高；还原后的Ｎｉ－Ｃｕ／ＭＳＯ表面上存在着两类活性中心，即合金相中的Ｎｉ与载体相中的Ｍｇ２＋（或Ｍｇ２＋－Ｏ）；在两类活性中心的协同作用下，ＣＯ吸附除有孪生、线式和桥式吸附态物种外，还有一种新的卧式吸附态（Ｎｉ．．．Ｃ＝Ｏ→Ｍｇ２＋）．这种吸附态的活化程度较高，易在表面上发生裂解形成Ｎｉ－Ｃ和Ｍｇ２＋－Ｏ，其中Ｎｉ－Ｃ是加氢反应的碳源；Ｈ２在催化剂表面上发生解离吸附形成Ｎｉ－Ｈ和Ｍｇ２＋－ＯＨ，前者比较活泼，是加氢反应的氢原．ＣＯ加氢生成烃类的反应在Ｎｉ中心上按＂表面碳＂机理进行，其生成ＣＺＨ４的选择性高于８０％；Ｈ２Ｏ的生成反应按２（Ｍｇ２＋－ＯＨ）－→Ｍｇ２＋＋（Ｍｇ２＋－Ｏ）＋Ｈ２Ｏ方式进行．     

对称电场催化增强甲烷转化合成C_2研究(英文)

利用电场作用通过交流和直流等离子体在低温、常压和低功率下催化反应将甲烷直接转化为碳二烃（乙烷、乙烯、乙炔）。考察了在对称电场作用下催化剂的催化性能。实验结果表明,在交流电场作用下,碳二烃选择性差别不大;甲烷转化率的大小顺序为： ＭｎＯ_２／Ａｌ２Ｏ３＞Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３＞ＭｏＯ_３／Ａｌ２Ｏ３＞Ａｌ２Ｏ３＞Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３＞ＭｏＯ_３／Ａｌ２Ｏ３＞Ｎｉ／ＮａＹ＞Ｐｄ／ＺＳＭ－５＞Ｎｉ／Ｈ４Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ４＞Ｎｉ／ＺＳＭ－５＞Ｃｏ／ＺＳＭ－５＞无催化剂：在直流电场作用下,碳二烃选择性差别也不大（除Ｎｉ／ＮａＹ外）,甲烷转化率的大小顺序为： Ｎｉ／Ａ１２Ｏ３＞Ｎｉ／Ｈ４Ｍｇ２Ｓｉ３Ｏ４＞Ｎｉ／ＺＳＭ－５＞Ｃｏ／ＺＳＭ－５＞ＭｎＯ２／Ａ１２Ｏ３＞ＭｏＯ３／Ａ１２Ｏ３＞Ｎｉ／ＮａＹ＞无催化剂＞Ｐｄ／ＺＳＭ－５。     

合成气制低碳烯烃K－Fe－MnO／MgO催化剂的研究Ⅰ．MnO助剂的作用

采用ＣＯ加氢反应、ＣＯ－ＴＰＤ、ＣＯ／Ｈ＿２－ＴＰＳＲ及Ｃ＿２Ｈ＿４／Ｈ＿２－ＴＰＳＲ等手段，研究合成气制低碳烯烃反应Ｋ－Ｆｅ－ＭｎＯ／ＭｇＯ催化剂中ＭｎＯ的助剂作用。结果表明ＭｎＯ能大幅度提高低碳烯烃的选择性，尤其是乙烯的选择性；ＭｎＯ能抑制催化剂表面的乙烯加氢，因而有利于提高低碳烯烃的选择性及烯／烷的比值。     

制备方法对Ni/MgO/Al2O3催化剂在甲烷与二氧化碳重整反应活性的影响

采用浸渍－还原法制备的Ｎｉ／ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３在ＣＨ４与ＣＯ２重整制合成气反应中显示出良好的催化性能和一定的抗积炭能力;在１０２３Ｋ下流动反应气氛中连续运转１００ｈ,未见活性下降,ＣＨ４及Ｃ弦均为９０％左右,ＣＯ收率高于９０％,实验还发现,ＣＨ４转化率随着原料气中ＣＯ２浓度的增加而升高,当Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）＝２时ＣＨ４转化率可达１００％,通过ＢＥＴ比表面积测定及ＸＲＤ,ＴＥＭ等分析手段,比     

锰基催化剂上CO2加氢反应性能的研究

研究了Ｍｎ基催化上ＣＯ２的加氢反应性能，结果表明：ＣＯ２活化吸附量的增加有利于ＣＯ２转化率的提高。Ｍｎ具有较好的ＣＯ２加氢生成ＣＯ的催化活性，ＣｕＯ，Ｆｅ２Ｏ３的ＺｎＯ的加入使催化剂活性得到进一步的提高；ＮｉＯ的加入增加了催化剂的Ｈ２活化吸附量，从而使催化剂对ＣＨ４的选择性得到提高，同时使ＣＯ２的转化率与Ｎｉ／γ－Ａｌ２Ｏ３相比略有下降。     

Ag/La0.6Sr0.4MnO3基催化剂上CH3OH和CO的完全氧化

合成了Ａｇ／Ｌａ０．６Ｓｒ０．４ＭｎＯ３、Ａｇ／Ｌａ０．６Ｓｒ０．４ＭｎＯ３／γ－ＡＩ２Ｏ３两毓催化剂,发现钙钛矿型Ｌａ０．６Ｓｒ０．４ＭｎＯ３对低浓度ＣＨ３ＯＨ或ＣＯ的完全氧化显示出相当高的催化活性,适量Ａｇ对钙钛矿型Ｌａ０．６Ｓ５０．４ＭｎＯ３基质的修使其对ＣＨ３ＯＨ或ＣＯ完全氧化催化活性获明显提高;在６％Ａｇ／２０％Ｌａ０．６Ｓｒ０．４ＭｎＯ３／γ－ＡＩ２Ｏ３催化剂 ,ＣＨ３ＯＨ完全氧化的Ｔ     

β-氧化铝型复合氧化物BaMAl11O19－δ催化CO2重整甲烷制合成气

通过过渡金属Ｍ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ和Ｃｕ）的同晶取代作用,制备了一系列β－氧化铝型复合金属氧化物ＢａＭＡｌ１１Ｏ１９－δ催化剂,用ＸＲＤ、ＸＰＳ和ＴＰＲ等对催化剂的结构和性质进行了表征。结果表明,这类物质的还原性和催化活性与其结构和晶格中过渡金属活性组分的性质密切相关。其中,Ｎｉ取代复合氧化物ＢａＮｉＡｌ１１Ｏ１９－δ表现出更高的催化活性和稳定性,在７８０℃反应２ｈ,ＣＨ４和ＣＯ２转化率分     

Cu掺杂对LaMnO3催化剂的结构和催化氧化性能的影响

采用非晶态多核配合的方法合成了La1-xCuxMnO3(x=0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)系列催化剂, 并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面测定仪(BET)等手段对催化剂的微观结构进行了表征. 研究了Cu掺杂对钙钛矿结构及其对CO催化氧化发光性能及催化氧化CO、CH4性能的影响规律. 结果表明, 当x≤0.1 时, Cu掺杂仍可形成单相的钙钛矿结构; 当x>0.1时, 过量掺杂的Cu以CuO杂相存在. Cu掺杂可改善La1-xCuxMnO3催化剂对CO和CH4的催化氧化活性. 经700 ℃焙烧3 h制备的La0.9Cu0.1MnO3催化剂具有最高CO催化氧化活性(T100%=170 ℃), 该结果与CO催化氧化发光结果一致.而La0.95Cu0.05MnO3催化剂对CH4的催化氧化活性最高(T95%=705 ℃).     

CO2和He在阳泉煤CH4饱和基质煤柱中的渗流特性

利用自行设计的自约束渗透装置,采用热导检测器在线跟踪穿透实验过程中CO2或He的渗透信号,在40℃条件下,对比研究了CO2和He在阳泉煤CH4饱和基质煤柱(φ6×13mm)中的渗透行为,讨论了煤对气体的吸附或吸取作用及孔隙气压对渗透率的影响.研究表明,有别于煤对He的作用,在CO2和CH4交替渗透时,不同的CH4吹扫时...     

层状双金属氢氧化物Zn(Cu)/Al-LDHs的制备及其光催化还原二氧化碳的研究

用共沉淀法制备了不同M2+/M3+的层状双金属氢氧化物Zn(Cu)/Al-LDHs,利用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)以及热重分析仪(TG-DSC)等测试方法表征了所制备样品的结构、形貌以及相关物性.在自行设计的催化反应系统中于室温和常压下测试了催化剂光催化还原CO2(g)+H2O(g)的活性.结果表明所制备的Zn(Cu)/Al-LDHs样品均可光催化还原CO2(g)+H2O(g),实验中测得的催化反应产物主要是CO和CH4.LDHs结构中Cu2+对Zn2+的取代导致催化剂吸收边红移,并显著提高催化反应产率.     

Ni/Zn/Cr系复合金属氧化物的制备及其光催化还原二氧化碳性能研究

以共沉淀法合成的Ni/Zn/Cr系层状金属氢氧化物(LDHs)经不同温度焙烧获得相应的复合金属氧化物,利用XRD、TG、XPS、TEM、BET和UV-Vis等表征手段对所制备样品的结构、组成、形貌以及吸光特性等进行了分析,并考察了样品在常温常压下光催化还原CO2(g)+H2O(g)的性能.结果表明,以Ni/Zn/Cr-LDHs为前驱体经5 00℃焙烧后可得到晶粒尺寸小、分散均匀度高的多相复合金属氧化物,主晶相为纳米尺度的NiO、Cr2O3、ZnCr2O4和NiCr2O4,在这些金属氧化物的协同作用下,样品表现出较好的光催化还原二氧化碳活性,主产物为CH4和CO.     

Ni-Sm_x/SiC催化剂甲烷二氧化碳重整性能研究

用浸渍法制备了不同钐含量的Ni-Sm_x/SiC催化剂,其中,镍的质量分数为9%,氧化钐的质量分数分别为0、2%、3%、4%、5%、7%。采用常压微型固定床反应器考察了不同催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的催化性能,并用BET、ICP、XRD、H2-TPR、TG-DTA、XPS和TEM等技术对反应前后催化剂进行表征。结果表明,加入钐后,重整反应中甲烷和二氧化碳转化率明显提高。当钐含量为5%时,Ni-Sm5/SiC表现出最好的活性和稳定性,而且反应后催化剂表面积炭量最少。其原因是钐的加入提高了活性组分与载体的相互作用,有效减少了表面积炭、提高了催化剂的稳定性。     

CO2／CH4重整镍基催化剂制备与性能的关系

一般浸渍法与真空浸渍法的比较说明,真空浸渍制备的催化剂,其表面具有较多的Ｎｉ原子,催化活性较高,现场ＴＰＯ实验表明,ＣＯ岐化的积炭量大于ＣＨ４解离的积炭量。从而提出镍基催化剂的积炭主要来自反应生成气ＣＯ的岐化。     

Reactions in a Mixture of CH4 and CO2 under the Aciton of Microwave Discharge at Atmospheric Pressure

Reactions between CH4 and CO2 under the action of continuous microwave discharge at atmospheric pressure were studied in a special homemade reactor,The main products were CO and H2,while acetylene and ethylene were also found in the products.Experimental results show that conversions of CH4 and CO2 could be higher than 90% without the presence of any catalyst,Effects of CO2/CH4 molar ratio and total flow rate of the feed gas on the reaction were also investigated.     

Reactions in a Mixture of CH4 and CO2 under the Action of Microwave Discharge at Atmospheric Pressure

Reactions between CH4 and CO2 under the action of continuous microwave discharge atatmospheric pressure were studied in a special homemade reactor. The main products were CO and H2,while acetylene and ethylene were also found in the products. Experimental results show that conversionsof CH4 and CO2 could be higher than 90% without the presence of any catalyst. Effects of CO2/CH4molar ratio and total flow rate of the feed gas on the reaction were also investigated.     

水热法制备Ni-Sm/SiC催化剂甲烷二氧化碳重整性能的研究

通过水热法制备了Ni-Sm/SiC催化剂（Ni的含量固定为9%，钐的含量固定为5%）。采用XRD、BET、ICP、H₂-TPR、TG-DTA和TEM等技术对催化剂进行表征。对催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的催化活性、不同镍前驱体的影响、催化剂的积炭行为进行了研究。研究结果表明，水热法制备的Ni-Sm/SiC催化剂有着优异的催化活性、稳定性和抗积炭能力。不同镍前驱体对催化剂的性能没有影响。     

Thermodynamic analysis of mixed and dry reforming of methane for solar thermal applications

Thermodynamic analysis of the reforming of methane with carbon dioxide alone ("dry reforming") and with carbon dioxide and steam together ("mixed reforming") is performed as part of a project which investigates the suitability of these endothermic reactions for the storage of solar thermal energy. The Gibbs free energy minimization method was employed to identify thermodynamically optimal operating conditions for dry reforming as well as mixed reforming with a desired H2/CO molar ratio of 2. The non-stoichiometric equilibrium model was developed using FactSage software to conduct the thermodynamic calculations for carbon formation, H2/CO ratio, CH4 conversion and H2 yield as a function of reaction temperature, pressure and reactant molar ratios. Thermodynamic calculations demonstrate that in the mixed reforming process, optimal operating conditions in a carbon-free zone are under H2O/CH4 /CO2 =1.0/1.0/0.5, p = 1 to 10 bar and T = 800 to 850℃ for the production of syngas with a H2 /CO molar ratio of 2. Under the optimal conditions, the maximum H2 yield of 88.0% is achieved at 1 bar and 850℃ with a maximum CH4 conversion of 99.3%. In the dry reforming process, a carbon formation regime is always present at a CO2/CH4 molar ratio of 1 for T = 700 1000℃ and p = 1-30 bar, whereas a carbon-free regime can be obtained at a CO2/CH4 molar ratio greater than 1.5 and T≥800℃.