以納米BN為支撐體的催化劑的制備與性能研究.pdf

1、由于日益嚴重的能源問題和環(huán)境問題，將甲烷和二氧化碳這兩種導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體通過重整反應(yīng)合成工業(yè)原料的研究，越來越受到人們的重視。甲烷二氧化碳重整反應(yīng)制取合成氣的CO/H2的摩爾比約為1，是工業(yè)上F-T 合成和合成甲醇的重要原料。通過重整反應(yīng)，可以使二氧化碳成為一種碳源，在一定程度上減少溫室氣體的排放。所以，為了適應(yīng)能源的結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)上的需要，近年來越來越多的國家對甲烷二氧化碳重整制合成氣展開了大量深入系統(tǒng)的研究。
　　 本文選

2、擇Ni作為催化劑的活性組分，使用等體積浸漬法制備催化劑，通過使用新型BN載體制備甲烷二氧化碳重整反應(yīng)的催化劑。同時選用傳統(tǒng)的γ-Al2O3載體作為對比實驗。
　　 通過催化劑活性評價裝置，測定Ni的含量在5～20wt[％]時甲烷和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，通過SEM、XRD、TG-DTA、BET 等測試手段研究催化劑的微觀結(jié)構(gòu)，考察了載體和助催化劑對甲烷和二氧化碳轉(zhuǎn)化率的影響以及影響催化劑積炭的因素。結(jié)果顯示：通過浸漬法制備的催化劑，活

3、性組分分布在球形載體的表面，使用BN作為催化劑載體的甲烷二氧化碳重整反應(yīng)的催化活性及抗積炭能力要優(yōu)于使用γ-Al2O3的載體，當(dāng)BN 材料負載的活性組分Ni的含量在12wt[％]并且反應(yīng)溫度在800℃的時候，甲烷和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率分別為93[％]和95.3[％]，高于使用γ-Al2O3的載體的轉(zhuǎn)化率；隨著反應(yīng)溫度的升高，甲烷和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率均增加，溫度越高，轉(zhuǎn)化率越高；當(dāng)通入氣體的流量增加時，甲烷和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率降低。通過穩(wěn)定性測試

4、，使用BN 載體反應(yīng)的穩(wěn)定性要優(yōu)于使用γ-Al2O3的載體。
　　 本文還討論了載體和加入助催化劑后對甲烷重整反應(yīng)的催化活性和抗積炭能力的影響。通過SEM和TG 表征手段，發(fā)現(xiàn)使用BN 載體比γ-Al2O3 載體擁有更好的抗積炭的能力。當(dāng)加入堿金屬、堿土金屬和稀土元素后未對甲烷和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率產(chǎn)生明顯的影響，稀土元素作為助催化劑能提高催化劑的轉(zhuǎn)化率和抗積炭能力，尤其是加入10wt[％]的CeO2后，甲烷二氧化碳重整反應(yīng)的活性和