焦毅
,
王佳
,
秦莉晓
,
王健礼
,
朱权
,
李象远
,
龚茂初
,
陈耀强
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60541-5
考察了整体式担载型Pt基催化剂上国产3号航空煤油(RP-3)的常压裂解反应,着重探讨了添加BaO和SrO助剂对裂解效果的影响,以及裂解时间对积炭量的影响.采用全自动吸附仪、程序升温还原、X射线光电子能谱以及X射线衍射和扫描电镜等方法对催化剂进行了表征.结果表明,在整体式担载型Pt基催化剂上RP-3裂解的总产气量比热裂解提高了39.7％; BaO或SrO助剂的添加又使其总产气量又分别提高了25.6％和37.0％;同时添加BaO和SrO的催化剂,其催化裂解总产气量则提高了96.5％.BaO和SrO助剂均可有效地抑制积炭的生成,而两者间的协同作用,进一步抑制了RP-3催化裂解过程中积炭的生成.
关键词:
催化裂解
,
积炭
,
碱土金属氧化物
,
吸热燃料
,
整体式催化剂
刘会敏
,
李宇明
,
吴昊
,
刘佳雄
,
贺德华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60242-4
以多羟基有机物α-或γ-环糊精为分散促进剂制备了Ni/SBA-15催化剂，通过N2吸附-脱附、X射线衍射、透射电镜、程序升温还原和热重等手段对该催化剂的物理化学性质进行了表征，并将其应用于甲烷二氧化碳重整(CRM)制合成气反应。结果显示，与采用传统浸渍法制备的Ni/SBA-15催化剂相比，采用α-或γ-环糊精改性法制备的催化剂具有更小的NiO颗粒，并在CRM中显示出更高的催化活性及更强的抗积碳性能。机理研究表明，采用传统浸渍法制备Ni/SBA-15催化剂时，浸渍液中的Ni2+主要在浓度梯度的作用下逐渐进入到SBA-15孔道内部， Ni2+水合物容易团聚，分散程度较低；而采用α-或γ-环糊精改性方法制备催化剂时，在水溶液中Ni2+与环糊精形成包覆物，环糊精携带Ni2+进入SBA-15孔道内，并且环糊精的存在使得Ni2+之间相互隔离，以高度分散形态存在于SBA-15孔道表面，有利于后续热处理中NiO在载体上较好地分散。
关键词:
镍
,
分散度
,
甲烷二氧化碳重整
,
环糊精
,
积碳
赵永慧
,
李圣刚
,
孙予罕
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60565-8
使用密度泛函理论研究了Pd掺杂的Ni(111),Ni(100)和Ni(211)表面最稳定的结构,同时考察了干净的和Pd掺杂的Ni表面催化CH4解离反应的活性.结果表明,由Pd原子取代最外层Ni原子而形成的表面Pd掺杂的Ni表面在热力学上最为稳定,亚表面Pd掺杂的Ni表面在热力学上都不稳定;而对于表面Pd吸附的Ni表面,只有Pd/Ni(211)表面是稳定的,表面掺杂的Pd/Ni表面上CH4解离中间体(CH4,CH3,CH,C,H)吸附能的计算结果表明,Pd的掺杂在不同程度上减弱了除CH4之外各解离中间体的吸附能.另外,CH4和CH均优先在Ni(211)和Pd/Ni(211)台阶面上解离,其次是在比较开阔的Ni(100)和Pd/Ni(100)表面上.Pd的掺杂不同程度上提高了CH4和CH解离的能垒,对于活性最高的Ni(211)面,Pd的掺杂使得CH脱氢的能垒较CH4脱氢的高,改变了其速率控制步骤,从而抑制了积碳的生成.
关键词:
甲烷重整
,
镍催化剂
,
钯掺杂
,
积碳
,
密度泛函理论
刘会敏
,
李宇明
,
吴昊
,
杨维维
,
贺德华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60095-4
以稀土金属Nd, Ce或La的氧化物为助剂,采用β-环糊精浸渍法对Ni/SBA-15催化剂进行了改性,并运用X射线衍射、N2吸附-脱附、程序升温还原和热重等手段考察了改性的催化剂在CO2重整CH4制合成气反应中的催化性能。结果表明, Nd等稀土金属氧化物的添加对催化剂孔结构和晶相结构等性质影响不大,但可影响NiO的还原； Nd的添加使NiO与载体之间以Ni-Nd-O形式相互作用,促进了活性组分NiO的还原。其中, Nd的添加量为5-10 wt%时所制备的催化剂在重整反应中的催化活性最高,且具有很强的抗积碳性能。 La和Ce氧化物促进的Ni催化剂也表现出类似的性质和催化性能。
关键词:
稀土金属
,
钕改性
,
镍
,
SBA-15催化剂
,
甲烷/二氧化碳重整
,
积碳
M. Y. Lee
,
J. S. Nam
,
J. H. Seo
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61071-3
采用射频热等离子体制备了Ni含量为50 mol%的Ni-CeO2催化剂，考察了其在甲烷部分氧化反应中的催化活性.在催化剂制备过程中，采用板功率为52 kVA的射频等离子体火炬将Ni(直径约5μm)和CeO2粉末(直径约200 nm)混合物同时加热，粉末添加速率约为120 g/h. X射线衍射和透射电镜表征结果表明，所用前驱体形成了高结晶的CeO2载体，其表面Ni颗粒的粒径较小(<50 nm).在常压、500 oC以上、反应物中CH4：O2=2：1(摩尔比)，并用Ar稀释的条件下考察了所制样品的甲烷部分氧化反应性能.结果表明，尽管所制样品中Ni含量较高(~50 mol%)，但在550 oC反应24 h后，甲烷转化率为70%以上， CO和H2选择性大于90%，有少量积碳.然而，在750 oC反应24 h时，催化剂表面形成了丝状碳，甲烷转化率升至90%以上.
关键词:
射频热等离子体
,
甲烷
,
部分氧化
,
镍催化剂
,
氧化铈
,
积碳
