Ni与Al_2O_3相互作用对甲烷部分氧化制合成气Ni/Al_2O_3催化剂上积炭性能的影响

Ni/Al\-2O\-3 catalyst was prepared by impregnating α \|Al\-2O\-3 with Ni(NO\-3)\-2 aqueous solution, and characterized by temperature programmed reduction (TPR), X\|ray diffraction (XRD) and X\|ray photoelectron spectroscopy (XPS) techniques. The effects of Ni content, calcination temperature and activation conditions (such as reduction temperature and time) on coke deposition on the catalyst were studied. The results showed that the interaction between Ni and Al\-2O\-3 benefits to improve the stability and the resistance to coke deposition of the catalyst, though the activity of the catalyst was decreased to a certain extent.

用于CH_4/CO_2重整反应Ni/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的结构和抗积炭性能

在表面活性剂P123作用下,通过无机盐的双水解反应制备了介孔ZrO2-Al2O3复合氧化物.研究发现,所得样品具有较大的比表面积和可调变的孔结构.ZrO2可嵌入到Al2O3骨架中形成固溶体,因而热稳定性增加;与Al2O3相比,适量ZrO2加入使ZrO2-Al2O3的酸密度和酸强度增加.在CH4/CO2干气重整反应中,Ni/ZrO2-Al2O3催化剂活性略低于Ni/Al2O3,但表现出优良的抗积炭性能.这不仅与Ni分散度有关,而且与因氧化物载体缺陷位和小晶粒而造成的电子效应密切相关.

CH_4－CO_2转化反应载体对负载型Ni催化剂抗积炭性能的影响

用固定床流动反应装置考察了负载于不同载体上的催化剂的活性和抗积炭性能；用色谱法测定了催化剂上的积炭量。用ＴＰＤ和ＸＰＳ研究了催化剂的表面酸碱性。并与催化剂的抗积炭性能相关联。发现用ＳｉＯ２作载体的催化剂抗积炭性能差，在其中加入碱土金属助剂有利于抗积炭，以α－Ａｌ２Ｏ３作载体的催化剂抗积炭性能较好，但在其中加入碱土金属助剂却会导致催化剂严重粉化，反而对抗积炭不利。并讨论了催化剂粉化的原因。

甲烷制合成气反应催化剂抗积炭性能的研究进展

在甲烷催化转化制合成气反应中，积炭是催化剂失活的一个重要原因。通过对Ｎｉ 基催化剂添加稀土金属氧化物和贵金属及其他助剂；利用特殊的制备工艺和载体后，可以提高催化剂的抗积炭性能。

甲烷二氧化碳转化制合成气稀土助剂抗积炭性能的研究

利用脉冲微型反应色谱装置研究了Ｎｉ－２，Ｎｉ－２－Ｃｅ，Ｎｉ－２－Ｃｅ－Ｍｇ催化剂ＣＨ４脱氢和ＣＯ２消炭反应，结果表明：ＣｅＯ２能够抑制甲烷脱氢积炭反应，增加催化剂表面炭的活性，同时提高ＣＯ２的消炭能力．ＸＲＤ研究表明，加入ＣｅＯ２和ＭｇＯ助剂后，能够提高Ｎｉ的分散度，从而使Ｎｉ－２－Ｃｅ－Ｍｇ具有高活性、选择性而且具有很高的抗积炭性能和稳定性．

Cu-Ce-Zr-O／YSZ阳极材料以甲烷为燃料时的抗积炭性能

为研究甲烷在固体氧化物燃料电池中操作稳定性,分别采用共沉淀法和柠檬酸溶胶-凝胶法制备了10%CuO-Ce0.15Zr0.85O2催化剂,并以此为阳极催化剂、LSM为阴极制成了YSZ电解质支撑的SOFC单电池。用XRD对材料进行表征;用SEM对阳极、阴极进行表征。以甲烷为燃料对单电池发电性能进行测试,研究了两种不同方法制备的Cu-Ce-Zr-O阳极催化剂的抗积炭性能。相对于共沉淀法,溶胶-凝胶法制备的阳极结构和发电性能都要优于前者。长期稳定性方面,共沉淀法和溶胶-凝胶法制备的Cu-Ce-Zr-O/YSZ阳极都较传统的Ni-YSZ阳极更能够长期稳定运行。

Fe(Ⅲ)-改性ZSM-5催化剂酸性和积炭性能研究

本文用NH3-TPD、吡啶 -IR、GC和微反色谱等技术考察了Fe(Ⅲ ) -ZSM- 5催化剂在芳构化反应中的酸性、积炭行为以及催化性能的变化规律 .结果表明 ,Fe (Ⅲ )修饰了沸石表面酸性 ,减少了部分强B酸中心 ,加强了弱L酸中心 .缓和了表面积炭和催化活性下降速率。并发现在反应初期 ,强B酸中心下降、积炭量的生成以及催化活性下降速度均较快 .

重稀土氧化物对烃类转化Ni/Al2O3催化剂积炭性能的影响

用程序升温氧化技术(TPO)研究了用重稀土改性的烃类转化Ni/Al_2O_3催化剂上积炭和烧炭的过程。以正庚烧为原料,用Ar代替蒸汽进行脉冲催化反应,由气相色谱法测定烧炭过程的耗氧量和产物中的CO、CO_2量。实验证明,添加不同含量的重稀土氧化物可显著改善镍催化剂的抗积炭性能,添加顺序以先浸稀土后浸镍为佳。

负载型镍催化剂的抗积炭性能

初步研究负载型镍催化剂在ＣＨ４与ＣＯ２转化制合成气中的抗积炭性能。实验结果表明，ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３的添加可改善ＮｉＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的抗积炭性能和稳定性。

二冲程汽油机机油抗积炭性能的提高

国外用下列专用机油(在汽油中其浓度为1～2.5％)来滑润二冲程汽油机:壳牌2T号机油、壳牌超级2T号机油、Mobile公司2T号车用机油、英国石油公司(BP)2T号机油、菲纳米克斯公司2T号机油等。经综合试验法评定,这些机油的特点是灰分含量小、抗积炭和抗磨损性能优良。目前,苏联不生产二冲程汽油机专用机油。固定式二冲程汽油机用的ACΠ-9.5号机油是以4%的浓度被加入汽油中的。

Ni@SiO_(2)核壳型催化剂上孔调控对甲烷干重整催化性能的影响

采用油包水微乳液法制备了Ni@SiO_(2)核壳型催化剂,并添加梯度物质的量的十六烷基三甲基溴化铵(C_(16)TAB)进行后处理,制备了具有不同多孔结构的Ni@SiO_(2)-xC_(16)系列催化剂。结合N_(2)吸/脱附、XRD、TEM、H_(2)-TPR、XPS和Raman光谱等表征方法对催化剂进行了分析,探究了Ni@SiO_(2)-xC_(16)外壳上孔结构对催化剂活性、稳定性以及抗积炭性能的影响。结果表明,Ni@SiO_(2)-xC_(16)具有更大的比表面积和更丰富的孔结构,有助于提高Ni颗粒的分散度和限制Ni颗粒尺寸小于5 nm,并强化Ni颗粒与载体的相互作用。在50 h的稳定性测试中,Ni@SiO_(2)的初始CH_(4)转化率低(68.5%)且稳定性弱,而经过C_(16)TAB后处理的Ni@SiO_(2)-2C_(16)和Ni@SiO_(2)-3C_(16)则具有高初始CH4转化率(均约84.1%)及高稳定性,产物中n(H_(2))/n(CO)超过0.97,且几乎没有发生失活。经进一步研究发现,Ni@SiO_(2)-xC_(16)中碳物种的类型发生改变,由大量难以消除的石墨碳转化为少量容易清除的无序碳,因此,Ni@SiO_(2)-xC_(16)的抗积炭与抗烧结性能得到了提升。

CH_4,CO_2和O_2制合成气反应中载体对催化剂抗积炭性能的影响

在CH4,CO2 和O2 催化氧化制合成气反应中 ,积炭是催化剂活性减弱的一个重要因素 .通过向Ni/Al2 O3 添加各种氧化物后 ,催化剂的抗积炭性能得到了提高 .实验结果表明 ,催化剂的抗积炭顺序为 :Ni/CaO Al2 O3 >Ni/MgO Al2 O3 >Ni/TiO2 Al2 O3>Ni/CeO2 Al2 O3 >Ni/La2 O3 Al2 O3 >Ni/Y2 O3 Al2 O3 >Ni/Fe2 O3 Al2 O3 >Ni/Al2 O3 ,并通过CO2 TPD ,O2 TPD ,XPS等方法对催化剂进行表征 ,讨论了抗积炭顺序与催化剂性能的关系 .

天然气和二氧化碳转化制合成气的研究Ⅲ．催化剂抗积炭性能

天然气和二氧化碳转化制合成气的研究Ⅲ．催化剂抗积炭性能史克英，徐恒泳，商永臣，范业梅，徐国林（哈尔滨师范大学化学系，哈尔滨１５００８０）关键词天然气二氧化碳转化，合成气，催化剂，抗积炭性能．在第十届国际催化会议上，催化专家提出了甲烷二氧化碳转化制合成...

微乳化法制备Ni/Al_2O_3催化剂及其在甲烷部分氧化反应中的高温稳定性和抗积炭性能

用传统的浸渍法,溶胶 凝胶法和微乳化法三种不同的方法制备均含Ni/Al2O3(w(Ni)=10%)催化剂(分别简称为IMP,Sol gel,ME).利用比表面测定(BET)、原位X 射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段研究这三种方法制备的催化剂的不同之处.在常压下,固定床反应器中评价了三种催化剂对甲烷部分氧化制合成气反应的催化性能,发现三种催化剂的反应活性相当,但抗积炭性能却有明显不同.其中ME催化剂抗积炭性能最好.在温度为923K,x(O2)/x(CH4)=0.53的条件下,ME催化剂反应20h没检测出积炭生成,而反应5h后,Sol gel催化剂有少量积炭生成,平均积炭率为0.002g·g-1·h-1,而IMP催化剂有大量积炭生成,平均积炭率为0.085g·g-1·h-1.ME催化剂具有较大的比表面,较小的Ni颗粒且Ni与Al2O3之间有强烈的相互作用,这是微乳化法制备的Ni/Al2O3催化剂具有良好的抗积炭性能的重要原因.

Z112Y转化催化剂抗积炭性能研究

实验室测定了天然气蒸汽转化制合成气用Z112Y催化剂的孔结构与活性、抗积炭性能的关系，在P＝3.0MPa、GHSV（甲烷空速）＝2×10^3h^-1、T＝500－650℃、H2O／CH4＝2．0（摩尔比）的条件下，其转化活性随孔容增加有所提高，但抗积炭性能却明显增加，在工业实际应用中表现出良好的抗炭性能与低温流行性。

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%)。

焙烧温度对甲烷催化部分氧化Ni/MgO-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

采用TPR、BET、XRD、TG及反应性能评价等研究方法,考察了焙烧温度对甲烷催化部分氧化制合成气Ni/MgO-Al2O3催化剂结构和性能的影响。研究结果表明,随焙烧温度的升高, Ni/MgO-Al2O3 中的镍物种与载体作用逐渐增强,生成了NiAl2O4 尖晶石和NiMgO2 固熔体。虽然焙烧温度提高会使催化剂比表面降低,由于尖晶石结构的形成,其热稳定性会明显提高,将有利于抑制催化剂在反应过程中因烧结而失活的可能性。与低温焙烧的催化剂相比,高温焙烧的催化剂仍表现出良好催化反应性能,并具有相对较好的稳定性。高温焙烧的催化剂在反应过程中床层的热点温度相对较低,热点温度波动幅度也较小。低温和高温焙烧的Ni/MgO-Al2O3 催化剂在常压、1 083K、CH4 与O2 摩尔比为1. 8、空速2. 66×105h-1的反应条件下均具有良好的抗积炭性能。

镧改性铁催化剂的研究 Ⅱ.镧改性铁催化剂的碳化性能

用穆斯堡尔谱和Cahn微量天平技术研究了Fe_2O_3/γ-Al_2O_3,Fe_2O_3-La_2O_3/γ-Al_2O_3和Fe_2O_3/La_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的碳化性能。结果表明:铁碳化物的生成与催化剂活性组分同载体的相互作用有关。La_2O_3改性后的Fe_2O_3/La_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂,由于活性组分与载体之间存在强相互作用,在-T反应过程中没有检测到铁碳化物相。同时,La_2O_3的添加提高了催化剂的抗积炭性能,分浸催化剂Fe_2O_3/La_2O_3/γ-Al_2O_3的抗积炭效果最好。

负载型镍基超细粒子催化剂催化性能的研究

采用溶胶 -凝胶法制备了负载型镍基超粒子催化剂 Ni/Al2 O3,研究表明活性组分 Ni O与载体 Al2 O3之间有较强的相互作用 ,活性组分 Ni O超细、超分散性 .有效地提高活性组分的催化活性 .该催化剂具有高的活性 。

氧化镧掺杂的双孔镍基催化剂甲烷干重整反应性能研究

采用一步法制备了掺杂不同物质的量分数氧化镧(La_(2)O_(3))的双孔镍基催化剂,将其用于甲烷干重整反应。结合N_(2)物理吸/脱附、X射线衍射(XRD)、H_(2)程序升温还原(H2-TPR)、程序升温加氢(TPH)、热重(TG)和激光拉曼光谱(Raman)等表征方法对催化剂性质的分析,探讨了La_(2)O_(3)掺杂量对催化剂活性、稳定性及抗积炭性能的影响。结果表明,少量La_(2)O_(3)掺杂的催化剂能保持较好的双孔结构,且催化性能显著提升。80 h活性评价期间,催化剂M100-OM-8%Ni/La_(3)-Al的催化活性保持在较高水平且反应物转化率下降均不超过1%,同时催化剂积炭量仅为3.11%;而过量La_(2)O_(3)的引入破坏了催化剂的孔结构,催化剂稳定性显著降低。