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低Ni含量和低比表面积六铝酸盐LaNiAl_(11)O_(19-δ)催化剂上CH_4-CO_2重整反应的积炭

张轲 , 周广栋 , 李菁 , 程铁欣

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90932

利用X射线粉末衍射、氢程序升温还原、X射线光电子能谱和透射电镜技术研究了在低Ni含量和低比表面积六铝酸盐催化剂LaNiAl_(11)O_(19-δ)上CH_4-CO_2重整反应的积炭行为,考察了该催化剂表面积炭的形貌、来源、积炭物种及其反应性能.结果表明,LaNiAl_(11)O_(19-δ)催化剂表面积炭主要由甲烷裂解产生,并以Ni的碳化物形式存在于活性中心Ni的周围.根据积炭物种活化程度的难易可分为C_α,C_β和C_γ三种类型,其中C_α为容易被CO_2消除的化合碳,而C_β和C_γ则是不易被CO_2消除的石墨碳.透射电镜结果表明,C_α以碳纳米管形式分布于催化剂颗粒周围,但金属Ni活性中心仍能暴露于气相中,因而不影响催化剂的活性.

关键词: 甲烷 , 二氧化碳 , 重整 , 积炭 , 六铝酸盐 , , , , 复合氧化物

Zn掺杂的LaCoO3钙钛矿用于乙醇水蒸气重整制氢反应

马飞 , 储伟 , 黄利宏 , 余晓鹏 , 吴永永

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(10)60218-5

利用一步柠檬酸络合法合成了钙钛矿LaCo1-xZnxO3(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.5),并将其用于乙醇水蒸气重整反应.利用X射线衍射、程序升温还原和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征.结果表明,Zn的加入不利于形成LaCo1-xZnxO3钙钛矿结构,当x≥0.1时产生了一些分离相.新鲜LaCo0.9Zn0.1O3催化剂中意外发现存在Co3O4相,这有利于催化剂反应性能的提高.反应后的催化剂结构发生变化,形成了La2O2CO3,而该物质有利于积炭的消除和甲烷的重整.

关键词: 一步柠檬酸络合法 , 钙钛矿 , 多样纳米核 , , 乙醇 , 蒸气重整 , 积炭

Ni/La_2O_3/A12O_3催化剂上甲烷干重整积炭表征与分析

徐军科 , 周伟 , 汪吉辉 , 李兆静 , 马建新

催化学报

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.

关键词: , 三氧化二镧 , 氧化铝 , 负载型催化剂 , 干重整 , 甲烷 , 积炭

助剂对镍基催化剂催化裂解生物质气化焦油性能的影响

刘海波 , 陈天虎 , 张先龙 , 李金虎 , 常冬寅 , 宋磊

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(09)60061-9

采用等体积浸渍法制备了不同助剂(Fe,Mg,Mn和Ce)修饰的镍-凹凸棒石粘土基催化剂(Ni/PG),并用于催化裂解生物质气化焦油反应.采用X射线衍射和透射电子显微镜对Ni/PG催化剂进行了表征,并用总碳分析仪测定了催化剂上的积炭.结果表明,助剂的种类及其含量对催化剂性能的影响显著,在所选用的助剂中,Fe助剂入最有利于提高Ni/PG催化剂上焦油的去除率和H_2的收率,且随助剂Fe含量的增加,催化剂活性逐渐提高.

关键词: 生物质气化 , 焦油 , 负载型催化剂 , 凹凸棒石 , , 助剂 , 积炭

Ni-YSZ阳极添加Ag对固体氧化物燃料电池性能影响

吴晓燕 , 张军 , 左微 , 王静晖

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.24.004

为研究在Ni-YSZ阳极添加银对固体氧化物燃料电池(SOFC)性能的影响,采用化学镀银法在电池阳极镀银,在750℃分别以氢气和甲烷为燃料气,测试电池的电化学性能,并用扫描电子显微镜对测试前后的阳极进行表征.结果表明,电池在阳极镀银后,极化电阻减小,放电性能和抗积碳能力提高.化学镀银法镀银10 min的电池在750℃以氢气为燃料气时,最大功率密度为511.7 mW·cm-2,比未镀银电池增加31.8%,以甲烷为燃料气时,以200 mA·cm-2恒流稳定运行24 h后,有少量积碳,相比恒流前最大功率密度降低0.8%.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 阳极 , 化学镀银 , 积碳 , 甲烷

面向再制造的熔盐清洗积碳机理研究及工艺优化?

姚帅帅 , 贾秀杰 , 王兴 , 李剑峰 , 李建勇

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.18.025

研究再制造清洗过程中积碳难去除的问题,为熔盐清洗技术实际应用提供理论依据。从热膨胀作用、化学作用、表面张力作用以及三者的综合作用分析了熔盐清洗技术的去除机理;用专家打分法分析了配方、温度、清洗时间3因素对清洗效果的影响。随着KNO3含量的降低,清洗温度的升高,去污能力不断提高,在温度升高至320℃以后去污能力不再有明显的变化。在清洗温度为270~330℃之间时,清洗时间越长,KNO3含量降低,清洗时间增加,清洗效果越好,但是当温度高于360℃时,清洗效果有所降低。

关键词: 再制造 , 积碳 , 去除机理 , 清洗效果

CO还原烧结矿过程中的析碳行为

章东海 , 王炜 , 李向伟 , 朱航宇 , 薛正良

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150237

高炉中CO 还原烧结矿过程中会发生析碳反应,对高炉操作产生不利的影响。采用 CS-8800型高频红外碳硫分析仪分析CO 还原烧结矿过程中的析碳行为,并采用 Nova400NanoSEM型场发射扫描电子显微镜分析还原后烧结矿微观结构。研究结果表明:随着温度的升高,析碳反应 CO 的平衡浓度越高,反应越难发生。在低温下析出的碳较多,析出的碳主要分布在烧结矿表面和气孔中,而在温度较高时只有微量碳析出;体系中 CO2对析碳反应有明显的抑制作用;析碳量随着还原时间的增加而增加。

关键词: 析碳 , 烧结矿 , 还原 , 微观结构

Pd修饰Ni-YSZ多维阳极在直接甲烷SOFC的抗积碳研究

孙良良 , 刘丽丽 , 罗凌虹 , 吴也凡 , 石继军 , 程亮 , 徐序

人工晶体学报

Ni-YSZ阳极在固体氧化物燃料电池(SOFC)中使用最为广泛,但是存在积碳问题.采用流延-压烧工艺制备NiO-YSZ|| YSZ池阳极支撑型半电池.对NiO-YSZ|| YSZ半电池进行还原,制备Ni-YSZ阳极.以PdCl2为原料,乙醇为表面活性剂,在Ni/YSZ阳极上表面制备纳米Pd功能层,并制备Pd-Ni-YSZ || YSZ || Pd-Ag单电池.通过SEM和XRD对电极进行表征,发现Pd在Ni-YSZ阳极表面以及内部可以形成多维纳米催化层.浸渍量为0.6wt% Pd的单电池,以甲烷为燃料气时,在750℃和800℃功率密度分别达到了360 mW/cm2和446 mW/cm2.在开路电压下,电池的运行23 h,没有出现明显下降和积碳现象.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 积炭 , 阳极 , 甲烷

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定汽油中硫

刘林 , 王维 , 龚厚亮 , 刘元清 , 施宗友

冶金分析 doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009765

使用航空煤油稀释汽油样品后,选择S 180.669 nm作为分析线,采用加氧制冷带挡板旋流雾室引入氧气并对雾化室进行冷却以消除积碳影响、保持等离子体的稳定,建立了使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定汽油中硫的方法.重点研究了稀释剂稀释比与氧气流量对检测结果的影响,确定了最佳分析条件,稀释剂稀释比例为1∶9,氧气流量为80mL/min.通过多元光谱拟合(MSF)校正了有机基体的干扰.方法的检出限为0.15 mg/kg.按照实验方法测定两个汽油样品中硫,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于1%;按照实验方法和标准方法GB/T11140-2008、SH/T 0689-08测定5个汽油样品中硫,测定结果相吻合.

关键词: 汽油 , , 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) , 积碳 , 多元光谱拟合(MSF)

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