助剂对负载型镍催化剂重整活性和抗积炭性能的影响

应用ＸＲＤ和催化活性评价手段，考察了助剂对Ｃ２重整制合成气的负勒型Ｎｉ催化剂的重整活性和其抗积炭性能的影响。实验结果表明，ＮｉＯ在γ－Ａｌ２Ｏ３表面上最大分散量随ＭｇＯ、Ｌａ２Ｏ３助剂的添加没程度地增大，助剂能影响负载型Ｎｉ催化剂 论性能，ＭｇＯ、Ｌａ２Ｏ３的添加对改善Ｎｉ催化剂的重整活性和抗积炭性能有明显效果，并与助剂的种类添加次序有关。     

载体对镍催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢反应性能的影响

 采用等量浸渍法制备了不同载体负载的镍催化剂,考察了载体对催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢反应性能的影响. 结果表明,在650 ℃和101.3 kPa下,不同载体负载的催化剂上乙醇的转化率都接近100%,但选择性相差很大,选择性大小顺序为: ZnO≈La2O3＞CeO2＞MgO＞γ-Al2O3＞TiO2＞ZrO2＞硅胶＞硅藻土. TPR和XRD结果表明,除TiO2外,各载体负载的催化剂的主要物相中都包括NiO相,其对催化剂的活性起重要作用,而Ni与载体的相互作用程度影响催化剂的选择性. 当相互作用较弱,活性组分基本以NiO相存在时,催化剂的选择性较低;当相互作用太强,不存在NiO相时,催化剂的活性和选择性都很低; 当相互作用较强,部分Ni与载体作用生成新物相且与NiO相共存时,催化剂的活性和选择性最高.     

镍基催化剂上稻草水蒸气重整制富氢合成气

采用浸渍法制备了SiO₂, γ-Al₂O₃, CaO和TiO₂负载的Ni催化剂, 以及不同MgO含量的MgO-7.5%Ni/γ-Al₂O₃催化剂,利用X射线衍射和N₂吸附-脱附技术表征了催化剂的结构,在固定床反应器上评价了它们在稻草水蒸气催化重整制合成气反应中的催化性能,考察了反应条件对催化剂性能的影响.结果表明, 以γ-Al₂O₃为载体时Ni催化剂活性最高,其中7.5%Ni/γ-Al₂O₃催化剂的H₂收率可达1071.3ml/g,H₂:CO的体积比为1.4:1;同时,MgO的添加进一步提高了该催化剂的性能,当MgO含量为1.0%时,H₂收率可达1194.6ml/g,H₂:CO体积比可达3.9:1.可见MgO的加入促进了Ni基催化剂上稻草水蒸气催化重整制合成气反应的进行,同时使得合成气中CO发生水-汽转换反应,从而大大提高了合成气中H₂含量.     

制备条件对用于甘油蒸汽重整反应Ni基催化剂性能的影响

研究了制备参数对用于甘油蒸汽重整反应的Ni基催化剂性能的影响。采用过量浸渍法、等体积浸渍法和改进的平衡沉积过滤(EDF)法制备了一系列Al2O3负载的8 wt%Ni催化剂,运用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体光谱仪、N2吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜和H2程序升温还原(TPR)表征了催化剂的表面和体相性质;采用CHN分析仪和SEM表征了使用后催化剂以测定其表面沉积的碳及其形貌。结果表明,制备方法对所制催化剂的织构、结构和表面性质影响很大,导致氧化铝表面Ni物种的分散和种类的不同。即使XRD和TPR结果证实形成了铝酸镍晶相,但Ni/Al-edf催化剂中β峰的贡献大于其它两个催化剂的,表明在这种情况下铝酸镍更容易还原。在550 oC以上CO2选择性增加和CO选择性不变,表明Ni/Al-wet和Ni/Al-edf催化剂可成功催化水汽变换反应。另外,650oC时Ni/Al-edf催化剂上甘油生成气相产物的转化率、氢气产率以及烯丙醇、乙醛和乙酸选择性最高,且它在所有催化剂中的积炭量也最低。将催化剂结构性质、分散度和还原性与其催化性能相关联,发现EDF法制得的催化剂比表面积和活性相分散度更高,更易被还原,因而其活性和生成H2的选择性更高,也更抗积碳。     

镍含量对超细粒子负载型催化剂性能的影响

用溶胶－凝胶法，制备了不同镍含量的镍基超细粒子负载型催化剂前体ＮｉＯ／ＳｉＯ２－ＴＯ２，用氨溶－原子吸收分光光度法、ＴＰＲ技术，考察了活性组分氧化镍与载体之间的相互作用，通过ＩＲ、ＸＲＤ、ＴＥＭ－ＥＤＳ等手段，研究它们的物化性质，结构特征，用加压固定床连续流动微反装置上苯加氢生成环己的反应，对它们的催化性能进行关联，实验结果表明，采用溶胶－凝胶法制备得到的镍基超细粒子负载型催化剂体系中，活性组分氧     

镍基催化剂上甲烷干气重整反应的优化(英文)

利用单一因子法、正交设计法以及均匀设计法深入考察了镍基催化剂上的甲烷二氧化碳重整反应的影响因子、催化剂组成、最佳反应条件以及助剂效应。研究发现,最佳催化剂组成为：Ｎｉ,８５ｗｔ％：ＭｇＯ,３ｗｔ％;ＣｅＯ２,３ｗｔ％;载体：Ａｌ２Ｏ３。助剂可有效抑制催化剂积碳,但同时由于覆盖部分金属活性位,一定程度上降低了催化剂的活性。该催化剂上５００ｈ甲烷二氧化碳重整反应稳定性试验表明该催化剂性能优越．有较高的开发潜力。     

镍基催化剂上乙醇水蒸气重整反应的研究

考察了载体对Ni催化剂乙醇水蒸气重整制氢反应性能的影响。结果表明,Ni/CeO2催化剂具有较好的低温活性和氢气选择性。对Ni担载量和焙烧温度考察发现,400℃焙烧的15%NiCeO2催化剂具有较好的催化性能;继续升高焙烧温度引起NiO和CeO2粒子的显著增大,导致对氢气选择性的降低。较小的Ni和CeO2粒子有利于乙醇水汽重整反应的进行,而大的粒子倾向于乙醇的分解反应。 350℃时,在反应过程中分别添加CO、CO2和CH4的结果表明没有发生CO和CO2甲烷化反应,而发生了一定程度的CH4水汽重整反应。     

甲烷水蒸气转化镍催化剂还原性能的研究

对用于甲烷水蒸气转化的镍催化剂还原性能的研究多结合催化剂失活原因进行。近年来,对30万吨合成氨厂造气炉催化剂的研究,发现在一段造气炉管入口端2米左右(反应温度360—550℃)的催化剂没有充分发挥作用,从而使甲烷的转化集中在2—3米的催     

负载型Au(Pt)/Co3O4催化剂上H2与CO的共氧化行为

用共沉淀法制备了Au/Co3O4,Pt/Co3O4及Au-Pt/Co3O4催化剂,并考察了其对H2与CO在O2过量情况下完全共氧化的催化作用. 结果表明,在三种催化剂上H2与CO之间都存在复杂且各不相同的相互作用. 与Pt/Co3O4催化剂上不同,在Au/Co3O4和Au-Pt/Co3O4催化剂上H2严重抑制CO的氧化. 同时,Au-Pt/Co3O4催化剂上H2与CO能够在较低的温度(76 ℃)下有效地实现完全共氧化. TPR结果表明,与Pt/Co3O4催化剂相比,Au-Pt/Co3O4催化剂上Au的存在使Pt的还原峰消失.     

Ni/Al2O3和Ni/La2O3催化剂上低温乙醇水蒸气重整制氢

 采用浸渍、热分解和氢还原等步骤制备了两种纳米晶载体催化剂Ni/Al2O3和Ni/La2O3,应用X射线衍射、X射线光电子能谱、N2吸附和扫描电镜对催化剂的体相和表面结构进行了测定,采用固定床反应器考察了催化剂对乙醇水蒸气重整制氢反应的催化性能. 实验结果表明, 15.3%Ni/La2O3催化剂对乙醇的低温水蒸气重整反应表现出较高的催化活性和稳定性. 250 ℃时乙醇的转化率已达到80.7%,氢气的选择性为49.5%; 330 ℃时乙醇的转化率达到100%,氢气的选择性可达54.3%. 16.1%Ni/Al2O3催化剂对低温乙醇水蒸气重整反应的催化活性较低.     

负载Ni催化剂上低温甘油蒸汽重整制氢

采用等体积浸渍法制备了Al₂O₃、CeO₂、TiO₂及MgO负载Ni催化剂,考察了它们对甘油蒸汽重整制氢反应的催化性能。采用X射线衍射、N₂吸附、透射电镜及H₂程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。结果表明,载体对Ni催化剂的活性有显著影响。在400 ℃下Ni/CeO₂的催化活性明显好于其他催化剂,活性次序为Ni/CeO₂> Ni/Al₂O₃ > Ni/TiO₂ ~ Ni/MgO。Ni/CeO₂也具有好的稳定性,反应20 h未见活性下降,甘油转化率70%,氢气收率69.2%。这与CeO₂的本性及其与活性组分的相互作用有关。Al₂O₃具有较大的比表面积与孔体积,有利于CO吸附及甲烷化反应的进行,使得Ni/Al₂O₃催化剂在较高温度下具有很高的甘油转化率85.7%,但H₂选择性较差。由于MgO载体与活性组分强的相互作用而生成NiMgO₂固溶体,导致Ni/MgO低温活性差。     

负载Ni催化剂用于乙二醇蒸汽重整制氢催化性能研究

采用等体积浸渍法和共沉淀法制备了Ni催化剂,在固定床反应器上考察了Ni负载量、焙烧温度、反应温度等因素对乙二醇低温重整制氢反应活性和选择性的影响。应用X射线衍射、氮物理吸附、H₂程序升温还原等技术对负载型Ni催化剂进行了表征。结果表明,共沉淀法制备的Ni/CeO₂催化剂具有较小的NiO颗粒与CeO₂载体颗粒粒径,催化活性较高。添加少量氧化钴到Ni/CeO₂催化剂中可使H₂收率达72.6%,EG转化率达93.1%。在CeO₂中添加Al₂O₃能提高负载Ni催化剂的活性,乙二醇转化率达94.0%,H₂收率达67.0%;但添加SiO₂则使其活性明显变差。     

用于甲烷水蒸气重整的镍基催化剂的失活和再生

The deactivation of nickel catalysts used in Arak and Razi petrochemical complexes followed by catalyst regeneration was evalu-ated. The characterization of the different structures was made by powder X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS),transmission electron microscopy(TEM),and carbon & sulfur analyzer. The Ni particle size was estimated from XRD patterns and TEM graphs. The agglomeration of nickel particle and the poison by sulfur components were recognized as the main reasons in deactivation of Arak and Razi catalysts,respectively. The activity of the used catalysts before and after regeneration was measured on methane steam reforming at a CH4:H2O ratio of 1:3 at 850 oC. The regeneration processes for Arak and Razi samples were performed with CO2 as an oxidative atmosphere and steam as a regenerating agent,respectively. The results show that,(1) no residual sulfur components were on the regenerated Razi catalyst surface without changing the structure of the catalyst and the regenerated catalyst has gained 80% of its catalytic activity,and that(2) the nickel particle size of regenerated Arak specimen decreased remarkably as measured by Debye-Scherrer equation from XRD patterns. TEM images were in agreement with the XRD results and indicated a decrease in nickel particle size of regenerated catalyst. Additionally,in both regenerated catalysts all the coke on the surface of the support was eliminated after regeneration.     

Ni/La_2O_3/Al_2O_3催化剂上甲烷干重整积炭表征与分析(英文)

用传统的等体积浸渍法或蒸发法制备了Ni/La_2O_3/γ-Al_2O_3与Ni/La_2O_3/α-Al_2O_3催化剂,在没有稀释气体的条件下进行了甲烷干重整反应.采用H_2程序升温还原、N_2吸附脱附、X射线衍射、透射电子显微镜、热重-差示扫描热量以及程序升温加氢等手段对新鲜的与反应后的催化剂以及沉积的碳进行了表征.结果表明,催化剂上有四种含碳物种,以三种形态存在,即无定形碳(聚合态)、丝状碳或石墨碳.这些催化剂上积炭的数量与种类各不相同,依赖于催化剂中金属Ni颗粒的大小与载体的织构特性.丝状碳的形成及其形貌与金属Ni颗粒的大小有着密切的联系.Ni颗粒小于15nm时能抑制丝状碳的形成与沉积.减少积炭的数量,同时能产生较多的活性C_a物种,从而在一定程度上导致催化剂具有较好的活性与稳定性.     

Pt-Ni/γ-Al2O3 双金属催化剂上1,3-环己二烯的低温加氢和脱氢反应

 采用等体积浸渍法制备了 γ-Al2O3 负载的 Pt 和/或 Ni 双金属催化剂或单金属催化剂, 测定了它们的 CO 化学吸附量, 并在原位红外间歇反应装置上评价了其催化 1,3-环己二烯 (1,3-CHD) 的低温 (308 K) 加氢和脱氢性能. 结果表明, Pt-Ni/γ-Al2O3 催化剂性能优于 Pt/γ-Al2O3 或 Ni/γ-Al2O3. 结合密度泛函理论计算的不同催化剂上 1,3-CHD 的表面吸附能, 验证了具有较弱环烯烃吸附能的双金属催化剂加氢活性较高.     

COx-Free Hydrogen and Carbon Nanofibers Produced from Direct Decomposition of Methane on Nickel-Based Catalysts

Direct decomposition of methane was carried out using a fixed-bed reactor at 700℃for the production of COx-free hydrogen and carbon nanofibers. The catalytic performance of NiO-M/SiO2 catalysts (where M=AgO, CoO, CuO, FeO, MnOx and MoO) in methane decomposition was investigated. The experimental results indicate that among the tested catalysts, NiO/SiO2 promoted with CuO give the highest hydrogen yield. In addition, the examination of the most suitable catalyst support, including Al2O3, CeO2, La2O3, SiO2, and TiO2, shows that the decomposition of methane over NiO-CuO favors SiO2 support. Furthermore, the optimum ratio of NiO to CuO on SiO2 support for methane decomposition was determined. The experimental results show that the optimum weight ratio of NiO to CuO fell at 8:2 (w/w) since the highest yield of hydrogen was obtained over this catalyst.     

金溶液pH值及浸泡处理对Au/Al2O3催化剂上CO氧化反应活性的影响

 采用阴离子浸渍法制备了Au/Al2O3催化剂,考察了溶液pH值及浸泡处理对催化剂上CO氧化反应的影响. 结果表明,催化剂的活性随着浸渍液氯金酸溶液pH值的升高而升高. 对于经300 ℃下H2还原处理的Au/Al2O3催化剂,无论用水浸泡还是用氨水浸泡,室温下CO转化率均可达到100%, 且催化剂具有良好的稳定性. 用氨水浸泡的催化剂经氧化处理后依然保持高活性,但用水浸泡的催化剂活性大幅度下降. XPS结果表明,用氨水浸泡的Au/Al2O3催化剂表面含有Al, O, C, N, Na和Au原子,但没有Cl原子存在. 这说明用氨水浸泡催化剂可有效除去Cl-离子而提高其催化活性.     

Synthesis Gas Production from Natural Gas on Supported Pt Catalysts

Auto-thermal reforming of methane, combining partial oxidation and reforming of methane with CO2 or steam, was carried out with Pt/Al2O3, Pt/ZrO2 and Pt/CeO2 catalysts, in a temperature range of 300-900℃. The auto-thermal reforming occurs in two simultaneous stages, namely, total combustion of methane and reforming of the unconverted methane with steam and CO2, with the O2 conversion of 100% starting from 450 ℃. For combination with CO2 reforming, the Pt/CeO2 catalyst showed the lowest initial activity at 800 ℃, and the highest stability over 40 h on-stream. This catalyst also presented the best performance for the reaction with steam at 800 ℃. The higher resistance to coke formation of the catalyst supported on ceria is due to the metal-support interactions and the higher mobility of oxygen in the oxide lattice.