阶跃升温分解法对非负载型镍催化甲烷分解活性的影响

 以乙醇为洗涤溶剂采用沉淀法制备了非负载型 Ni 催化剂, 考察了预处理过程对催化剂上 CH4 分解活性的影响. X 射线衍射及 CH4 程序升温表面反应结果表明, 降低还原温度可减小 Ni 粒子尺寸, 从而提高催化剂活性. 同时, 采用 CH4 多温度逐步分解 (多点阶跃升温分解) 法可形成较稳定的 Ni 粒子, 有效提高催化剂的活性及稳定性, 500 oC 下 CH4 初始转化率可达 8.40%, 反应 120 min 时升至 11.20%; 而在 350 和 500 oC 两点阶跃升温分解的 CH4 最高转化率只有 1.61%.     

负载型镍金属催化剂上甲烷与二氧化碳重整制合成气

报道了负载型Ｎｉ金属催化剂的表面特征和对ＣＨ４与ＣＯ２重整制合成气的催化性能，反应结果和ＴＰＲ，ＸＲＣ结果表明：Ｎｉ担载量为９．０％的催化剂具有最佳的反应性能，Ｎｉ组分以高散表面化合物形式存在，助剂对催化剂活性的影响随载体和添加方式的不同较大差异，其中少量ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３对改善催化剂的稳定性和抗积碳能力有十分显著的效果，载体和制备方法对催化剂性能具有明显影响，其中浸渍法制备的Ｎｉ／ＭｇＯ催化剂不     

载体对甲烷在镍催化剂上分解反应的影响

开发洁净廉价的燃料替代石油已成为各国竞相研究的热点。从环境友好的观点出发 ,Ｈ2 气是一种理想的洁净燃料 ,其燃烧产物只有Ｈ2 Ｏ ,对环境无任何污染 ,Ｈ2 气将成为未来人类主要的能源。因此 ,近年来各国竞相开发大规模廉价的制氢和储氢技术。目前 ,碳及碳氢化合物制合成气法[1 ,2 ] 以其成本低和技术成熟已成为当前大规模制氢最常用的方法 ,包括碳氢化合物的水蒸气重整、ＣＯ2 重整、催化部分氧化法和自热重整[1～ 4] 。近年来又兴起了甲烷催化分解制氢[5,6] 。以上各方法均包含甲烷在镍催化剂上的分解过程[7,8] 。Ｒｏｓｔｒｕｐ Ｎｉ…     

负载型镧锰钙钛矿催化剂上甲烷催化燃烧的研究

研究了甲烷在负载型镧锰钙钛矿催化剂(LCFM／α-Al2O3)上的低温催化燃烧反应．考察了制备方法、焙烧温度列催化剂结构和活性的影响．并进行了100h稳定性实验．实验结果表明用浸渍法、焙烧温度高于800℃就能在载体上生成良好的钙钛矿结构，催化剂具有较低的起燃温度并且在高温条件下具有与非负载型镧锰钙钛矿催化剂相当的活性；100h稳定性实验表明LCFM／a-Al2O3催化剂经历了100h．800℃的连续高温燃烧反应，催化剂仍保持了原有结构和催化活性．并且没有明显积碳．     

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     

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。     

泡沫镍及负载型镍催化剂制备纳米碳纤维层的研究

纳米碳纤维可用在催化材料、储氢材料、及纳米电子器件等方面。本文对用泡沫镍及负载型镍催化剂催化分解乙烯或丙烯制备纳米碳纤维进行了研究。利用X射线衍射仪、物理吸附仪、扫描电镜进行了分析表征,并考察了催化剂、碳源、生长温度对纳米碳纤维生长量、形貌、结构的影响。结果表明:在生长温度450℃,乙烯流率30mL/m in的条件下,负载型镍催化剂纳米碳纤维的生长量要高出泡沫镍3~6倍,负载型镍催化剂制备的纳米碳纤维直径为40~60纳米,小于泡沫镍的情况。泡沫镍催化分解乙烯制备纳米碳纤维时,纳米碳纤维的生长量和平均直径随温度的降低而逐渐减小。纳米碳纤维在泡沫镍上的最低生长温度为420℃,在低于480℃生长纳米碳纤维时泡沫镍的骨架结构不会被破坏,由此制备的纳米碳纤维在新型结构催化材料中有很好的的应用前景。     

添加氧化镧对镍催化剂上一氧化碳甲烷化反应的影响

用脉冲热重差热法及程序升温脱附法研究了添加氧化镧对镍催化剂催化一氧化碳甲烷化反应的影响。结果表明,氧化镧对氧化镍的还原温度没有显著影响。它使无载体的镍催化剂的金属镍表面积稍有降低,但可使Ni/γ-Al_2O_3的镍表面积增加。氧化镧使吸附在镍上的一氧化碳发生解离和岐化反应能力增加,但使氢在镍上的吸附强度减弱。由这两种作用的综合结果,使得添加氧化镧之后的镍催化剂对一氧化碳甲烷化催化反应的转化频率没有显著变化。     

不同Ni前驱物对Ni催化剂甲烷部分氧化制合成气的影响

考察了由硝酸镍,醋酸镍和氯化镍为前驱物制备的催化剂（分别记为Ｎｉ－Ｎ,Ｎｉ－Ａｃ和Ｎｉ－Ｃｌ）对催化甲烷部分氧化反应的影响,并结合和ＴＧ等手段对催化剂进行了表征,结果表明,Ｎｉ－Ａｃ催化剂在６２５℃就能自引发甲烷部分氧化反应,而在Ｎｉ－Ｎ和Ｎｉ－Ｃｌ催化剂上,直到７５０℃甲烷部分氧化反应仍未能引发,三种催化剂上的反应结果表明,Ｎｉ－Ｎ和Ｎｉ－Ｃｌ的催化活性较低。９００℃下的高温反应结果表明,Ｎｉ－     

氧化钡促进的Co/SiO2催化剂的还原性能和分解甲烷活性

 利用等体积浸渍法制备了氧化硅负载钴催化剂．通过程序升温还原、氢化学吸附、氧滴定和催化活性评价等手段研究了氧化钡对Co／SiO2的还原性能、钴分散度和颗粒度、分解甲烷活性及其稳定性等的影响．研究结果表明，氧化钡明显地影响Co／SiO2的还原性能；添加2％氧化钡提高了Co／SiO2在中温（450℃）条件下的还原度；氧化钡的还原对Co／SiO2还原的诱导、氧化钡与氧化硅及与氧化钴之间的相互作用是导致Co／SiO2还原性能变化的原因．氧化钡提高了Co／SiO2的初活性和钴的分散度，降低了钴的颗粒度；添加0．5％～1．5％氧化钡有利于提高Co／SiO2的稳定性．钴的分散度和颗粒度影响Co／SiO2的活性和稳定性；氧化钡的强供电效应也是提高Co／SiO2活性和稳定性的重要因素．甲烷分解生成的碳物种覆盖了钴活性中心，导致Co／SiO2初活性下降；但大部分碳物种并不沉积在钴活性中心上，可能形成了碳纤维生长在载体和钴活性中心之间．     

NiO-MgO固溶体的形成对Ni/MgO-AN催化CO2重整CH4反应活性和稳定性的影响

 以在流动N2中热处理的Mg(OH)2醇凝胶制得的纳米氧化镁(MgO-AN)为载体,浸渍Ni(NO3)2后经不同温度焙烧得到Ni含量为8.8%的NiO/MgO样品,还原后制得Ni/MgO-AN催化剂. 采用XRD和TPR技术对NiO和MgO之间形成的NiO-MgO固溶体进行了表征,并将Ni/MgO-AN催化剂用于催化CO2重整CH4反应. 结果表明,在低于650 ℃焙烧时, NiO不能完全溶入MgO中,NiO/MgO样品中存在自由的NiO粒子,还原态Ni/MgO-AN催化剂在CO2重整CH4反应中的稳定性低; 当样品焙烧温度等于或高于650 ℃时,NiO可以完全溶入MgO中形成NiO-MgO固溶体,还原态Ni/MgO-AN催化剂具有高稳定性.     

Sm修饰的Ni-MgO催化剂制备碳纳米管的研究

Carbon nanotubes (CNTs) have been synthesized over Ni-MgO and Ni-Sm-MgO catalysts by decomposition of CH₄ at 650 ℃. The addition of Sm into Ni-MgO catalyst not only promotes the catalytic activity and lifetime of the catalyst, but also improves the graphitization and heat stability of carbon nanotubes. The yield of CNTs obtained over the Ni-10Sm-MgO catalyst reaches 33 g C·(g Ni)^-1, being more than 5 times higher than that of the Ni-MgO catalyst. XRD and TPR results of the catalysts indicate that there is a remarkable interaction of Ni with Sm species, which facilitates the reduction of nickel and restrains the Ni particles from agglomerating.     

Growth of Aligned Carbon Nanotubes on Large Scale by Methane Decomposition with Deactivation Inhibitor

The effects of additives containing iron or nickel during chemical vapor deposition(CVD)on the growth of carbon nanotubes(CNTs)by methane decomposition on Mo/MgO catalyst were investigated. Ferrocene and nickel nitrate were introduced as deactivation inhibitors by in-situ evaporation during CVD. The precisely controlled in-situ introduction of these inhibitors increased the surface renewal of catalyst, and therefore prevented the catalyst from deactivation.Using this method,aligned multi-walled CNTs with parallel mesopores can be produced on a large scale.     

La－Th－O系催化剂的结构与甲烷氧化偶联催化性能的关系

研究了Ｌａ－Ｔｈ－Ｏ二元氧化物的组成、结构及其对甲烷氧化偶联反应催化性能的影响；用ＸＲＤ、ＩＲ、ＸＰＳ、ＳＥＭ等方法对催化剂进行表征。Ｌａ－Ｔｈ－Ｏ系列催化剂随Ｌａ／Ｔｈ原子比的变化，可生成Ｌａ＿ｘＴｈ＿（１－ｘ）Ｏ＿（２－δ）固溶体。具有萤石结构的Ｌａ＿ｘＴｈ＿（１－ｘ）Ｏ＿（２－δ）是甲烷氢化偶联反应的主要活性相。     

加压下Ni/MgO催化剂催化CO2重整CH4反应的特性

 以在流动N2中热处理的Mg(OH)2醇凝胶制得的纳米氧化镁(MgO-AN)为载体,制备了Ni/MgO-AN催化剂. 这种催化剂在常压下的CO2重整CH4反应中表现出了高活性和稳定性,而在加压反应中的催化活性随着反应压力的升高而降低,并呈现出自稳定特性. 采用TG,XRD和TPH技术对催化剂进行了表征. 结果表明,常压反应中催化剂表面的积炭量很少,而在加压反应中催化剂表面有明显的积炭,且积炭量随着反应的进行逐渐增加,并在12 h左右达到一个稳定值. 催化剂的活性组分金属Ni在常压CO2重整CH4反应中不发生烧结长大,而在加压反应中发生明显的烧结. 常压反应中催化剂表面只形成一种积炭物种,而在加压反应中形成两种积炭物种. 因此,Ni/MgO-AN在加压反应中的催化行为与常压反应中的有明显区别.     

Methane Decomposition into Carbon Fibers over Coprecipitated Nickel-Based Catalysts

Decomposition of methane in the presence of coprecipitated nickel-based catalysts to produce carbon fibers was investigated. The reaction was studied in the temperature range of 773 K to 1073 K. At 1023 K, the catalytic activities of three catalysts kept high at the initial period and then decreased with the reaction time. The lifetimes of Ni-Cu-Al and Ni-La-Al catalysts are longer than that of Ni-Al catalyst. With three catalysts, the yield of carbon fibers was very low at 773 K. The yield of carbon fibers for Ni-La-Al catalyst was more than those for Ni-Al and Ni-Cu-Al catalysts. For Ni-La-Al catalyst, the elevation of temperature from 873 K up to 1073 K led gradually to an increase in the yield of carbon fibers. XRD studies on the Ni-La-Al catalyst indicate that La2NiO4 was formed. The formation of La2NiO4 is responsible for the increase in the catalytic lifetime and the yield of carbon fibers synthesized on Ni-La-Al at 773 1073 K. Carbon fibers synthesized on Ni-Al catalyst are thin, long carbon nanotubes. There are bamboo-shaped carbon fibers synthesized on Ni-Cu-Al catalyst. Carbon fibers synthesized on Ni-La-Al catalyst have large hollow core, thin wall and good graphitization.     

催化剂组成和反应条件对W-Fe-MgO催化分解甲烷制备单壁碳纳米管的影响

 采用“柠檬酸法”制备的W-Fe-MgO催化剂,在小型流化床反应器中分别以Ar和H2为载气在1073～1373 K下催化甲烷分解制单壁碳纳米管(SWCNTs). 实验结果表明,用H2作载气制备SWCNTs的最佳温度为1373 K,在Fe∶Mg摩尔比≤10∶100时,催化剂上的碳产率随其W载量的增加而显著增大,产物中的SWCNTs含量也保持在较高水平,最高碳产率可达55%(相对于催化剂的质量分数). 而使用Ar载气时最佳反应温度为1073 K, 用W∶Mg摩尔比为1∶100的催化剂可制得SWCNTs含量较高的产物,而W∶Mg摩尔比超过1∶100的催化剂上产物中的SWCNTs含量显著下降. 根据XRD和XPS实验结果推测了W-Fe-MgO催化剂上生长SWCNTs的活性相.