負(fù)載型LaNi-,5-合金和納米鎳催化劑的制備及甲苯加氫性能的研究.pdf

1、LaNi5貯氫合金是一種能可逆貯存大量氫的功能材料，其多功能作用，特別是在催化領(lǐng)域，更激起了人們對(duì)其合金的廣泛關(guān)注。但制備負(fù)載型LaNi5合金催化劑在甲苯加氫反應(yīng)上的應(yīng)用卻很少見。負(fù)載型納米鎳催化劑以其價(jià)廉易得和活性高等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于多種化合物的氣相加氫反應(yīng)中并展現(xiàn)出很好的催化活性，本研究將其應(yīng)用于甲苯液相加氫反應(yīng)中。為此開發(fā)甲苯加氫反應(yīng)具有高活性的負(fù)載型LaNi5合金和納米鎳催化劑是本課題的研究重點(diǎn)。
　　 本論文以負(fù)載型L

2、aNi5合金和納米鎳催化劑為主要研究對(duì)象，分別對(duì)其制備方法和加氫催化性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文采用燃燒－還原法制備LaNi5合金，利用XRD、TEM和等研究方法考察了LaNi5合金催化劑的制備條件。其制備的最佳條件為：
　　 a.甘氨酸/硝酸根：0.25
　　 b.CaH2過量6倍
　　 c.還原溫度：750℃
　　 d.H2：30ml/min
　　 e.NaCl：總質(zhì)量的30％
　　

3、 首先將合金負(fù)載于Al2O3載體，將載體浸漬于硝酸鎳、硝酸鑭的溶液，蒸干、焙燒得到負(fù)載的氧化物。然后通過燃燒-還原的方法制備負(fù)載型催化劑。通過甲苯加氫催化性能的比較得到負(fù)載的催化劑催化效果明顯增強(qiáng)。利用XRD表征發(fā)現(xiàn)，在載體表面并沒有生成LaNi5合金相，而是與載體發(fā)生了反應(yīng)生成了Ni、Al的化合物。因此，我們采用球磨法將其負(fù)載于載體上，通過比較得到負(fù)載于介孔分子篩MCM-41后的催化劑催化效果最好。載體MCM-41具有單一的六方孔道結(jié)

4、構(gòu)，比表面積大有利于形成分散均勻、粒徑小的納米LaNi5合金催化劑。通過甲苯加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和催化劑壽命比較，可知負(fù)載后的催化劑轉(zhuǎn)化率明顯提高，壽命增加，催化性能提高。
　　 通過浸漬法、燃燒法和沉積-沉淀(DP)法三種方法制備了負(fù)載型納米鎳催化劑。利用XRD、TEM等表征方法進(jìn)行分析得到浸漬法制備的納米鎳催化劑團(tuán)聚現(xiàn)象較嚴(yán)重，顆粒大，分布不均；燃燒法制備的納米鎳催化劑顆粒呈球形分布，分散均勻，粒徑??；沉積-沉淀法得到的納米鎳顆

5、粒呈薄層纖維狀分布，粒徑很小。三種不同方法制備的催化劑應(yīng)用于甲苯加氫反應(yīng)中，其催化活性順序?yàn)槿紵?浸漬法>沉積-沉淀法。
　　 在加氫反應(yīng)中，稀土金屬通常用來做助劑。加入鑭系過渡金屬化合物的催化劑比傳統(tǒng)的單一鎳催化劑表現(xiàn)出更好的催化活性。據(jù)報(bào)道，氧化鑭的加入在一定程度上改變了載體和負(fù)載的金屬氧化物的物理和化學(xué)性質(zhì)。因此，本文在制備的納米鎳催化劑中加入少量氧化鑭。氧化鑭的加入使催化劑的比表面積、孔容和孔徑均減小，先浸漬Ni的催化