甲醇裂解用高效金屬催化劑的研究.pdf

1、氫是一種理想的潔凈燃料，甲醇因便于儲(chǔ)存、易于重整、不含硫等優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)而成為首選的化學(xué)儲(chǔ)氫物質(zhì)，甲醇裂解成H<,2>、CO混合氣為化工廠、材料加工廠等提供了一個(gè)簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的H<,2>、CO來(lái)源。 本文以甲醇裂解為模型反應(yīng)，首先從催化劑的基本制備條件著手，通過(guò)不同載體的影響、催化劑的還原方式、活性組分含量的研究，結(jié)合TPR等表征結(jié)果，比較深入地研究了銅鎳催化劑對(duì)還原性質(zhì)的影響。 合適含量堿及堿土金屬氧化物(K<,2>

2、O、CaO和BaO)等助劑的加入，能夠明顯改善催化活性和選擇性，其中K<,2>O是較好的催化助劑，反應(yīng)活化能較低，活性順序依次為：K<,2>O>BaO>CaO>MgO。TPR分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)堿及堿土金屬氧化物的加入增強(qiáng)了組分間的相互作用，這種強(qiáng)相互作用使催化活性得到提高。不同升溫速率的TPR分析結(jié)果表明鉀助劑還原反應(yīng)活化能較低，有利于催化劑的活性物種的生成。XRD結(jié)果表明未出現(xiàn)含鉀化合物的明顯衍射峰，說(shuō)明助劑在催化體系中分散均勻，處于無(wú)定型

3、或長(zhǎng)程無(wú)序短程有序狀態(tài)。 在銅鎳催化劑中加入少量稀土金屬氧化物CeO<,2>等助劑，甲醇轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性得到明顯提高。在研究氧化鈰含量變化的催化劑中，當(dāng)氧化鈰含量為3.0～5.O[％]時(shí)，催化劑的活性中心數(shù)目最多；氧化鈰含量大于5.0[％]，催化劑的活性中心數(shù)量略有減少。TPR、TPD等結(jié)果說(shuō)明稀土氧化物的加入調(diào)變了組分間的相互作用，改善了催化劑的還原性能，使可還原的活性物種增加；并促進(jìn)了對(duì)CO和H<,2>的脫附，CO和H<,