乙二醇水相重整制氫催化劑制備及反應(yīng)特性研究.pdf

1、化石能源的短缺和高污染使氫氣成為理想的替代能源，以生物質(zhì)為原料制取氫氣極具發(fā)展?jié)摿?。傳統(tǒng)制氫方法H2產(chǎn)量低、設(shè)備復(fù)雜，水相重整制氫反應(yīng)過程簡(jiǎn)單，可一步制取H2，相比其他方法更具優(yōu)越性。Pt系貴金屬催化劑轉(zhuǎn)化率高，H2產(chǎn)率較低，高昂的成本也限制了該系催化劑的應(yīng)用，Ni系催化劑C-C鍵斷裂能力較強(qiáng)，但使用中易失活。針對(duì)上述問題，本論文采用等體積浸漬法、共沉淀法、沉積沉淀法和檸檬酸溶膠-凝膠法制備了Pd、NiFeCo和NiFe/CeO2系列催

2、化劑，考察催化劑的結(jié)構(gòu)特性和乙二醇水相重整制氫反應(yīng)的催化活性，取得的主要成果如下：
　　1.采用等體積浸漬法制備了Pd/γ-Al2O3、PdNi/γ-Al2O3和Ni/γ-Al2O3催化劑研究Ni摻雜的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Pd/γ-Al2O3催化劑上H2選擇性和乙二醇轉(zhuǎn)化率分別為38.9％和13.7%，烷烴選擇性僅為11.3%。PdNi/γ-Al2O3催化劑上形成了PdNi合金，二者之間存在較強(qiáng)的相互作用，促進(jìn)CO的脫附，提高金屬

3、分散性，H2選擇性和乙二醇轉(zhuǎn)化率分別提高至49.5%和21.9%。
　　2.采用檸檬酸溶膠-凝膠法制備了NiFeCo催化劑，考察Fe/Co摩爾比和還原溫度對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。Ni對(duì)C-C鍵斷裂能力較強(qiáng)，但甲烷化程度較高；Fe促進(jìn)水汽水汽變換反應(yīng)（WGS）反應(yīng)進(jìn)行，但本身催化活性較低；Co對(duì)FeNi合金的形成有促進(jìn)作用，WGS反應(yīng)活性較高。660℃還原后的NiFeCo催化劑上H2選擇性和乙二醇轉(zhuǎn)化率分別為99.8%和95.1%，而烷烴

4、選擇性降至1.3%，F(xiàn)eNi合金中Fe/Ni摩爾比對(duì)催化活性有較大影響，但該系列催化劑容易失活。
　　3.考察制備方法對(duì)NiFe/CeO2催化劑水相重整制氫反應(yīng)的影響。cal-NiFe/CeO2催化劑上H2選擇性為75.5%，乙二醇轉(zhuǎn)化率為76.3%，烷烴選擇性為12.5%?？捉Y(jié)構(gòu)良好和大比表面積利于反應(yīng)物和產(chǎn)物的進(jìn)出；FeNi合金與CeO2存在較強(qiáng)的相互作用，促進(jìn)了催化活性的提高。
　　4.采用沉積沉淀法制備NiFe/Ce