蒸氨法制备铜硅催化剂的二甲醚水蒸气重整制氢性能

采用蒸氨法制备出不同Cu负载量的xCu/SiO_2-AE催化剂,并将其用于二甲醚水蒸气重整制氢反应。当Cu负载量为30%(w)时,30Cu/SiO_2-AE催化剂表现出最佳的催化性能。结果显示,该方法制备的催化剂表面具有高度分散的CuO和层状硅酸铜物相,经还原后分别形成Cu~0和Cu~+物种。与常规浸渍法制备的30Cu/SiO_2-IM催化剂相比,蒸氨法制备的30Cu/SiO_2-AE催化剂具有优异的催化稳定性和活性,这与其独特的层状结构和表面Cu~0与Cu~+之间的协同作用相关。     

Ni掺杂对Ni/MgO体系中电荷分配影响

采用密度泛函理论(DFT)计算方法,研究了载体Ni掺杂对Ni/MgO催化剂的电子结构及其对CH_4/CO_2重整反应的影响。结果显示,随着载体Ni:Mg比的增加,CH_4解离吸附和CH_x氧化过程的反应能垒均会随之升高,CH也更容易产生热解C,从而导致催化剂的活性和稳定性的下降。通过分析重整过程的Hirshfeld电荷分配,发现金属载体之间电子转移的方向会随着载体中Ni含量的上升由载体向Ni金属转移变为由Ni金属向载体转移。当Ni金属富电子时,反应物活化时电子的转移主要发生在表层Ni原子与吸附物种之间,参与氧化的CH_x物种为CH_2;当Ni金属缺电子时,反应物活化时Ni簇的电子结构基本保持稳定,电子主要在载体表层的Ni原子与反应物之间转移,CH是主要参与氧化的CH_x物种。     

基于程序升温氢化表征的Ni-Al2O3催化剂上CO2-CH4重整反应积炭研究

采用水热沉积法制备Ni-Al₂O₃催化剂,用于CO₂-CH₄重整反应;基于程序升温氢化（TPH）表征,研究了反应时间、温度、原料气CO₂/CH₄比例和空速等因素对CO₂-CH₄重整反应过程中Ni-Al₂O₃催化剂上表面积炭行为的影响。结果表明,表面积炭是导致催化剂重整反应失活的重要原因。随反应时间的延长,催化剂表面积炭量增多,虽未成比例增加,但其TPH峰温有向高温方向移动的趋势,表明所积之炭的石墨化程度增加。反应温度和空速对催化剂表面积炭也有一定影响,且空速的影响更大。另外,由于CO₂消炭反应（CO₂+C=2CO）的存在,CO₂/CH₄比例对表面积炭的影响也很大。CO₂/CH₄比例太低,不能明显抑制积炭;随着CO₂/CH₄比例增加,积炭将得到有效抑制,但CO₂/CH₄比例过高,CO₂在产物中的分离和回收再利用将使成本增加。     

Ni-Cu双金属催化剂上乙醇水蒸气重整制氢研究—制备方法对催化性能的影响

我们采用分步浸渍法和共浸渍法制备了一系列的Ni-Cu/mSiO₂催化剂.运用XRD、N₂吸附-脱附、H₂-TPR、SEM、TG-DTG等表征手段对催化剂反应前后的物理化学性质进行分析,催化剂对乙醇水蒸气重整（ESR）反应的催化性能通过常压固定床反应器进行评价.结果表明：催化剂的催化性能与载体上的活性组分分散有关,而活性金属的分散性与制备方法有关.共浸渍法制备的催化剂Ni₁₄-Cu/mSiO₂活性组分分散度较高,抗积碳能力与稳定性更好.在质量空速为2.7 h^-1,水醇摩尔比为9,反应温度为550℃的条件下进行稳定性测试,催化剂Ni₁₄-Cu/mSiO₂测试25 h没有出现失活现象,乙醇转化率保持在100%,H₂的选择性保持在70%以上,反应后的积碳含量仅为5.52%.     

Yukawa流体的相平衡和界面张力研究

应用二阶微扰理论, Duh-Mier-Y-Teran状态方程和在平均球近似(mean spherical approximation, MSA)的基础上获得的直接相关函数, 建立了适用于均匀流体和非均匀流体的状态方程. 结合此状态方程, 重整化群理论(renormalization group theory, RG)和密度泛函理论(density functional theory, DFT), 分别研究了Yukawa流体的相平衡和界面张力. 结果与分子模拟数据吻合良好.     

可控粒径纳米Rh的液相还原法制备及其在甲醇重整制氢反应中的应用

采用液相还原法,通过控制溶液的pH值制备了一系列粒径可控的纳米Rh金属粒子．并用TEM和UV-Vis等技术对其进行了表征．结果表明．在不同pH值的还原溶液中得到的贵金属粒径有明显变化．溶液碱性越强,还原所得金属纳米粒子的粒径越小．当溶液pH值为13时,纳米Rh粒径最小．为6nm左右．采用浸渍法将得到的纳米粒子负载于γ-Al2O3上,以甲醇重整制氢为探针反应,考察了负载型Rh／γ-Al2O3中Rh粒子粒径与反应活性的关系．发现随纳米Rh粒径的减小．反应转化率与氢气选择性都有明显提高．由此可以推测,纳米粒子的尺寸效应是Rh／γ-Al2O3在重整反应中具有高活性的重要原因．     

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     

Ni/TPC催化剂的制备、表征及在秸秆热解燃气重整中的应用

以废弃汽车外轮胎热解后的副产物轮胎热解焦（Tyre pyrolysis char,TPC）为原料,利用均匀沉淀法制备以轮胎焦为载体的负载型Ni/TPC催化剂,采用EDX、SEM、XRD、TG、BET手段对催化剂进行了表征与分析,同时使用管式炉测试了Ni/TPC催化剂在秸秆热解燃气重整中的催化性能,并考察了热解温度、保温时间、镍负载量及催化时间对秸秆热解燃气重整效果的影响。研究结果表明,TPC富含焦和金属,Ni/TPC催化剂分散均匀,热稳定性好,比表面积为62 m²/g。催化剂活性测试显示,Ni/TPC催化剂用于作物秸秆热解燃气重整具有很强的催化活性,可显著提高燃气中可燃气体含量;热解温度在750℃、保温时间10 min、30%的Ni负载量时Ni/TPC催化剂的催化效率最高,连续使用850 min后,燃气中的H₂含量仍相对提高到50%以上,长时间使用后活性结构由Ni₃ZnC_0.7转变成FeNi₃,催化活性依然较强且趋于稳定,TPC可以作为良好的新型镍基催化剂载体。     

Fe改性工业Cu/Zn/Al催化剂上甲醇水蒸气重整反应制氢的研究

在Fe改性工业Cu/Zn/Al催化剂上进行了甲醇水蒸气重整反应的研究.在常压下考察了Fe含量的变化、反应温度、进料空速对反应的影响规律.反应结果表明,Fe的存在可以促进水煤气变换反应,显著降低产物中的CO含量,从而证明了在Cu/Zn/Al催化剂上甲醇水蒸气重整反应和水煤气变换反应同时发生.     

在Cu／ZnO／Al2O3催化剂上进行甲醇蒸气重整的动力学研究

采用平推流反应器,在三种不同的Cu/ZnO/Al2O3催化剂上对甲醇的蒸气重整制备氢气反应进行了研究。在常压,温度180－240度的条件下,在三种不同催化剂上对反应的动力学进行了测定,所获结果符合反应速率幂数模型,不同的催化剂相对于甲醇和水的反应级数分别均为0．60及0．45,对于ICI52－1,ICI53－1以及MDK－20催化剂所获得的活化能分别为：92．8kJ/mol,96.kJ/mol及87．9kJ/mol,与文献值吻合较好,所获动力学模型为甲醇重整反应条件优化以及反应器的数学模型提供了一定的基础。