CO2重整CH4纳米ZrO2负载Ni 催化剂的研究(Ⅱ)--催化剂组成与反应条件对催化剂性能的影响

研究了粒径为15－18nm的纳米ZrO2-AS负载Ni催化剂对CO2重整CH4制合成气的催化性能，结果表明，Ni/ZrO2-AS催化剂对重整反应的超常稳定催化作用不受Ni含量的影响，但当Ni质量分数低于10％时，催化剂活性随Ni含量增加而显著上升，此后，CH4和CO2的转化逐渐接近其热力学平衡值。高空速虽然降低了反应物的转化率，但可得到更高的时空产率。各种表征数据揭示，Ni/ZrO2在结构上有别于传统的负载型催化剂，可看成是由尺寸相当（10－20nm）的纳米金属Ni和纳米ZrO2形成的纳米复合物催化剂。     

制备高效稳定CO2重整甲烷Ni/ZrO2催化剂的新方法

 用超临界乙醇干燥ZrO(OH)2醇凝胶,可以制备出高效稳定的纳米复合型CO2重整甲烷Ni/ZrO2-AS催化剂; 在常压流动N2中加热处理ZrO(OH)2醇凝胶制备ZrO2前体,同样可以得到高效稳定的纳米复合型Ni/ZrO2-AN催化剂. 在270~650 ℃范围内改变ZrO(OH)2醇凝胶的热处理温度,对最终的Ni/ZrO2-AN催化剂的性能影响不大. 用这种方法制备纳米复合型Ni/ZrO2催化剂避免了复杂的超临界工艺,从而容易获得实际应用.     

CO2重整CH4纳米ZrO2负载Ni催化剂的研究(Ⅰ)——与常规载体上Ni催化剂的比较

在Ni负载量相近（约5％）时，比较了由超临界干燥得到的纳米ZrO2-AS为载体制备的Ni/ZrO2-AS与几种常规载体（γ-Al2O3,TiO2,SiO2和ZrO2-CP)负载的Ni催化剂对CO2重整CH4制合成气反应的催化性能。研究结果表明，γ-Al2O3,TiO2,SiO2和ZrO2-CP负载Ni催化剂表现出明显的失活过程，而Ni-ZrO2-AS催化剂在反应200h后活怀未下降。“纯ZrO2-AS”载体本身不仅能催化生成合成气的效应，而且活性稳定，TPO结果表明，负载在这种活性ZrO2-AS载体上的Ni催化剂具有良好的抗积炭能力。