CO_(2)甲烷化催化剂的研究进展

CO_(2)甲烷化反应因其可以将温室气体CO_(2)转化为清洁能源(CH4)而受到广泛关注。本文介绍了CO_(2)甲烷化反应的机理与热力学研究进展,分析了CO_(2)甲烷化催化剂活性中心、粒子尺寸和载体效应对催化剂反应性能的影响规律。介绍了高熵合金、溶出型金属等新型催化剂在CO_(2)甲烷化反应中的应用,总结了影响Ni基CO_(2)甲烷化催化剂反应稳定性的2个主要因素(粒子烧结和硫中毒)以及提高Ni基催化剂抗烧结和抗硫中毒的举措(利用限域效应、添加CeO_(2)等),从而为新型CO_(2)甲烷化催化剂的研究和开发提供理论基础。最后,对CO_(2)甲烷化催化剂的研究开发进行了展望。

少量CeO_2的添加对Pd/La-Al_2O_3密偶催化剂三效性能的影响

以La改性的Al2O3为载体,采用共吸附浸渍法制备了一系列不同CeO2含量的单Pd密偶催化剂,并对其进行了表征.PdOx和CeO2之间的强相互作用改善了Pd0再氧化为PdO的能力,同时增强了反应条件下硝酸盐,亚硝酸盐和异氰酸盐在载体上的吸附.因此适量CeO2的添加明显改善了新鲜催化剂对HC和NOx的催化性能,且当CeO2添加量为2%时催化效果最佳.Pd-Ce界面上PdOx和CeO2间强相互作用也使得PdOx物种在高温时仍能以小颗粒的形式分散在载体上,从而显著地提高催化剂的热稳定性.经1100°C高温老化后,CeO2(2%–4%)的存在明显拓宽了HC和NOx的操作窗口,这对于提高单Pd密偶催化剂在汽车尾气处理上的催化性能有重要意义.

钯前驱体对汽车尾气处理Pd/Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_2催化剂催化性能的影响(英文)

分别以Pd(NO3)2,Pd(NH3)4(NO3)2和H2Pd Cl4为钯前驱体制备了Pd/Ce0.67Zr0.33O2(CZ)催化剂.以硝酸钯为钯前驱体制得的Pd/CZ(NO)催化剂具有较高的储氧量,存在较多的小的钯簇,其钯与载体间相互作用较强,因此在三种新鲜催化剂中对HC和CO的消除表现出了最好的催化活性.以硝酸四氨钯为钯前驱体制得的Pd/CZ(NH)催化剂具有较高的钯分散度,存在较多的大的钯簇,同时存在金属态和氧化态的钯,从而对NO和NO2的消除表现出了较好的催化活性.以氯钯酸为钯前驱体制得的Pd/CZ(Cl)催化剂由于钯分散度较小,钯与载体间作用较弱,存在的CeOCl抑制了氧空穴的生成,因此对各种反应物的催化活性都较低.但Pd/CZ(Cl)催化剂表现出了较好的热稳定性,这是由于老化处理消除了残余的氯物种并且促进了钯与载体间的作用.

Ni基重整催化剂失活机理研究进展

H_(2)是一种清洁、绿色的燃料和能源载体。目前工业上应用较为成熟的生产工艺是重整反应制氢。其中,Ni基重整催化剂由于其高储量、高活性和低成本的优点而受到研究人员的广泛关注,但在反应过程中存在易因烧结、积炭和中毒等原因而失活的问题。因此,如何提高Ni基重整催化剂的反应稳定性是一个急需解决的问题。本文介绍了上述三种引起Ni基重整催化剂失活的主要原因,并从调控金属Ni粒子粒径、增强金属-载体相互作用、形成晶格氧或表面氧物种以及Ni粒子纳米结构调控四个方面阐述了近年来在抑制失活并提高Ni基重整催化剂反应性能和稳定性领域所取得的研究进展,并且提出优化反应条件、调变化学组成和调控Ni粒子纳米结构将是提高Ni基催化剂在重整反应过程中的稳定性的有效方法。

铁基费-托合成催化剂研究进展

铁基费-托合成催化剂具有价格低、CH_(4)选择性低和水气变换活性高等优点,在高温费-托合成工艺中具有较好的应用前景。主要从铁基费-托催化剂的活性晶相及其调变因素角度出发,综述近年来铁基催化剂的研究进展。在此基础上,进一步介绍合成铁基催化剂的主要方法。

钴基费托合成催化剂的表界面性质调控

合成气经费托合成(Fischer-Tropsch synthesis,FTs)转化为燃料和高附加值化学品是解决煤炭等资源清洁利用问题的重要途径,是现代煤化工的重要组成部分,对于降低石油进口依赖度,保证国家能源战略安全具有重要意义。钴基催化剂因活性高、链增长活性强、CO_(2)选择性低、寿命长等而成为目前研究最为广泛的FTs催化剂之一。如何通过调控表界面性质来打破还原度和分散度的依赖关系,提高催化剂的反应活性以及一定碳链范围内的产物选择性依然是高效钴基FTs催化剂开发面临的重要挑战。本文分别从结构敏感性(尺寸和晶面效应)、金属-载体间相互作用和限域效应三个方面阐述钴基FTs催化剂表界面性质调控策略的最新研究进展,以期为钴基FTs催化剂微观结构设计及反应性能调控提供理论依据。