氮掺杂碳改性Ni/Al2O3催化剂的甲烷干重整反应性能研究

在甲烷干重整反应(DRM)中,常规浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂常因过多积炭导致催化剂失活,因此研究如何提高Ni/Al2O3催化剂的抗积炭能力具有重要意义。通过浸渍法和高温碳化法制备的氮掺杂碳表面修饰的Ni/Al2O3催化剂Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5(3和5分别代表多巴胺聚合时间为3 h和5 h)在DRM中表现出了较强的抗积炭性能。使用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)等表征手段对催化剂的结构和电性质进行了分析,并探讨了氮掺杂碳的引入对催化剂稳定性和抗积炭性能的影响。XPS结果表明,Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5催化剂中金属Ni与氮掺杂碳发生了电子相互作用,形成了催化惰性的Ni+物种,由此减缓了CH_(4)的裂解速率,进而有效地减少了积炭的产生。在经8 h活性测试后,Ni/Al2O3@NC-3催化剂的CH_(4)转化率和CO_(2)转化率分别维持在52.2%和62.3%,且反应后Ni/Al2O3@NC-3催化剂的积炭量仅为7%(质量分数,下同),远远低于Ni/Al2O3催化剂的积炭量(25%)。

可见光型纳米Bi_3NbO_7的制备及光催化性能

以Nb2O5、Bi(NO3)3 5H2O为原料,采用共沉淀法制备了纳米Bi3NbO7光催化剂,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积及孔径分析和紫外可见漫反射光谱对样品的结构和表面形貌进行了相关表征,并在可见光(λ>400nm)照射下考察样品降解孔雀绿的光催化活性。结果表明:焙烧温度低于400℃,或焙烧时间少于8h,均不能形成Bi3NbO7物相。在400℃焙烧8h,所制备的Bi3NbO7具有窄的禁带宽度(2.29eV),较大的比表面积(15.87m2/g)以及适宜的孔径(21.9 nm),可见光催化活性最好,150 min照射后孔雀绿几乎全部降解,优于商品P25和铌酸催化剂。