甲醇水蒸气重整制氢Cu-Zn-Al尖晶石催化剂的研究

以硝酸铜、硝酸锌、拟薄水铝石和柠檬酸为原料，采用湿式球磨法合成了Cu-Zn-Al三元尖晶石催化剂。通过TGDTA、XRD、N₂物理吸附-脱附、H₂-TPR、XPS等表征手段，研究不同Cu/Zn/Al物质的量比对催化剂晶相组成、比表面积、还原性能、表面性质的影响，并通过甲醇水蒸气重整制氢反应（MSR）考察催化剂的缓释催化性能。结果表明，与Cu-Al二元尖晶石相比，Cu-Zn-Al三元尖晶石的结晶度高、比表面积大、更难还原，表现出较好的催化活性，并且其缓释催化行为大不相同。所有催化剂不经预还原处理，即可催化MSR反应，在反应40 h后趋于稳定。其中，Cu∶Zn∶Al=0.8∶0.2∶2.5（物质的量比）的Cu-Zn-Al催化剂在反应温度265℃、水醇比为2、质量空速2.25 h-1的MSR反应中表现出最高的稳定活性。最后结合反应前后催化剂的表征数据，探讨了催化剂活性组分的缓释度，并基于此预测催化剂具有更长的稳定性。