低温等离子体催化水煤气变换反应:催化剂载体的影响

水煤气变换反应是工业上用于提纯H₂以及去除CO的重要化学反应。为克服水煤气变换反应低温下动力学的限制,本文建立一种低温等离子体协同铜基催化剂催化水煤气变换反应体系,使得反应能在120℃时进行。通过研究不同载体(Al₂O₃、CeO₂、TiO₂、SiO₂、SAPO-34)负载铜催化剂对等离子体催化的影响后发现,当CuO_x/CeO₂催化剂同等离子体耦合时,表现出最佳的催化活性,CO转化率57%,氢气产率42%。研究表明,更好的催化性能归因于CuOx/CeO₂催化剂表面的氧空位以及数量众多的Cu活性位点,有利于吸附反应物,促使反应的进行。但是载体的比表面积、颗粒尺寸、酸性位点数量,介电常数并不是影响本文实验条件下低温等离子体催化WGS反应的主要因素。