助剂La对CH4/CO2重整催化剂NiO/γ-Al2O3性能的影响

采用水解-沉积法,选择乙醇胺为沉淀剂,分别以添加La质量分数为0.1%、0.5%、1%、2%和4%制备了5种负载型La-Ni O/γ-Al_2O_3催化剂,并对其进行了BET、XRD、H_2-TPR和TG-DTG表征,评价了其CH_4/CO_2重整催化性能。结果表明,添加La的质量分数为1%的催化剂效果最好,CH_4转化率≥95%,CO_2转化率≥97%,H_2收率≥75%。该催化剂还原温度为800℃,且存在结晶态Ni O和尖晶石Ni Al_(26)O_(40)两种镍物种,还原后获得的Ni晶粒尺寸最小,仅为7.71nm。

焙烧温度对CO_2-CH_4重整制合成气NiO/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响

采用水解–沉积法,在不同焙烧温度下制备了cat-500、cat-600、cat-700和cat-800系列Ni O/γ-Al_2O_3催化剂。XRD和H_^(2-)TPR分析表明,焙烧温度高于700℃,活性组分与载体具有强烈的金属-载体相互作用(SMSI),具体表现为活性组分前驱体以尖晶石Ni Al_2O_4的形式存在。反应后催化剂的XRD、TG-DTG、TPH等表征结果表明,cat-700和cat-800试样的Ni晶粒尺寸分别为9.8和8.7 nm,小于cat-500和cat-600试样(分别为15.7和13.6 nm),分散性更好;且催化剂表面积炭为丝状碳,其不会导致催化剂失活,但大量积累会引起床层压降升高,影响催化剂的反应性能。cat-800试样110 h寿命试验表明,高温焙烧制备的Ni基催化剂活性和稳定性均较高,CO_2转化率达95%左右,失活速率仅为0.0536%/h。

NiO/γ-Al_2O_3吸附剂表面的噻吩反应吸附性能研究

以γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍法制备了负载型NiO/γ-Al2O3吸附剂,对含噻吩的模拟汽油进行反应吸附脱硫,考察了NiO负载量、模拟汽油硫含量及活性组分的形态对反应吸附脱硫性能的影响,用XRD、BET比表面积分析、SEM-EDS等分析方法对吸附剂进行了表征。实验结果表明:NiO负载量16(wt)%时达到单层分散,其穿透硫容5.767mg/g,随NiO负载量的增加,穿透时间逐渐增长,穿透硫容逐渐增加,结晶态NiO的出现对反应不利;模拟汽油硫含量变化对吸附剂的穿透硫容影响较小;吸附剂还原前后对噻吩的反应脱除效果基本相同。

NiO/γ-Al_2O_3的制备及对煤微波热解的影响

以浸渍-焙烧法制备NiO/Al2O3型催化剂.采用该催化剂微波热解低变质煤,探讨了热解产生的气体组成、液态油品成分特点及固态残渣的形貌与负载催化剂制备条件的相互关系,考察了负载NiO的工艺条件如浸渍方式、焙烧时间和焙烧温度等因素对催化活性的影响.结果表明,NiO/γ-Al2O3催化剂在煤微波热解过程中有明显催化作用,对煤热解制可燃气体及焦油产率有明显提高,其中以超声浸渍、450℃焙烧4h制备的产品催化活性更优.

NiO/γ-Al_2O_3单金属催化剂的制备及脱硫性能研究

采用等体积浸渍的方法,以γ-Al_2O_3为载体,通过改变柠檬酸的浓度制备出不同结构的NiO/γ-Al_2O_3单金属催化剂(蛋壳型、蛋清型、蛋黄型)。研究NiO的负载量、焙烧温度和焙烧时间对催化剂脱硫性能的影响,确定NiO/γ-Al_2O_3负载型催化剂的最佳制备工艺。结果表明:蛋壳、蛋清、蛋黄型3种催化剂因其内部结构的不同,导致在脱硫反应过程中烟气与催化剂活性组分的接触面积、接触时间不同而对催化剂脱硫性能产生较大影响;负载型催化剂的脱硫性能随着金属负载量、焙烧温度和焙烧时间的改变表现出不同的脱硫效果;NiO/γ-Al_2O_3单金属催化剂的最佳制备条件为:NiO负载量8%,焙烧温度400℃,焙烧时间4 h,此时催化剂的孔隙结构以及活性组分的含量对脱硫反应最有利。

CaO-La_2O_3-NiO/γ-Al_2O_3催化剂上甲烷部分氧化制合成气研究

采用微型固定床流动反应装置研究了在La2 O3 NiO/γ Al2 O3 催化剂上添加CaO对甲烷部分氧化制合成气的影响 .结果表明 ,添加CaO后 ,催化剂活性明显提高 ,引发温度降低 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,1 %CaO 2 %La 1 2 %Ni/γ Al2 O3 是较适宜的催化剂在中低温区 ,随反应温度升高 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,催化反应的适宜温度为 6 0 0℃～70 0℃ .

浸渍法制备NiO/γ-Al_2O_3催化剂中金属与载体的相互作用

本文提出了用XRD 测定a_(440)/c_(331)、R/L、ΔL 等参数表征类NiAl_2O_4结构特征及变化的方法。测定结果表明,用XRD 可以得到活化温度较低、镍负载量在“阚值”以下的催化剂中形成类NiAl_2O_4的明显证据。根据XRD 和UV-vis 测定结果,提出了从表面类NiAl_2O_4到体相NiAl_2O_4是一连续渐变过程。在该过程中,六配位的Ni^(2+)始终占少数,四配位的Ni^(2+)占多数;基质晶格向δ-Al_2O_3结构的变化受到抑制,而向高对称性和高有序度NiAl_2O_4结构的变化逐渐加强。由XRD、UV-vis 与H_2-TGA测定结果之间出现的镍物种归属和不同配位的镍离子分布方面的显著矛盾,提出了在低温表面相互作用初期可能形成与载体表面羟基呈六配位的表面镍络合物的主要镍物种。

NiO/γ-Al_2O_3复合粉体的制备及表征

单纯的NiO在高温下容易发生烧结、颗粒长大,导致比表面积减小,催化剂寿命降低,为改良NiO的抗高温性能以Ni(NO3)3·6H2O、Al(NO3)3·9H2O和NH3·H2O为原料,采用正、反向化学沉淀法制备NiO/γ-Al2O3复合粉体,用XRD考察粉体的相结构。结果表明:NiO/γ-Al2O3复合粉体为立方晶相。

制备方法对NiO/γ-Al_2O_3催化剂重整活性的影响

利用固定床流动反应装置，研究了ＮｉＯ／γ·Ａｌ２ｏ３催化剂的制备方法对ＣＨ４与ＣＯ２转比制合成气催化活件的影响、在本实验条件下，采用浸渍法和焙烧温度为４０℃制备的ＮｉＯ／ γ－Ａｌ２Ｏ３（ｗ＝０．１１３）催化剂，在反应温度为７５０℃和空速为２５００ｈ－１下，对ＣＨ４和ＣＯ２重整反应会显示良好的催化活性。本文还对催化剂抗积炭性能作初步讨论。

NiO在γ-Al_2O_3及 TiO_2/γ-Al_2O_3载体上的表面存在状态

本文采用 LRS， XRD， UV-DRS， TPR考查了γ-Al2O3上 TiO2的分散容量，分散态 Ti4＋离子的配位环境； NiO在经 TiO2改性后的γ-Al2O3载体上的分散容量。结果表明：（ 1） TiO2在γ-Al2O3表面的分散容量约为 0.62 mmol/100m2γ-Al2O3,当 TiO2含量低于该分散容量时 Ti4＋在γ-Al2O3载体表面以嵌入形式呈离子态分布；而含量高于分散容量时还有结晶态的 TiO2出现。（ 2） NiO在 TiO2/γ-Al2O3载体表面的分散容量约为 1.1 mmol/100m2γ-Al2O3,比之在γ-Al2O3载体表面的分散容量 (1.5mmol/100m2γ-Al2O3)要低，这是由于γ-Al2O3表面上部分空位被 Ti4＋离子占据。用表面相互作用的“嵌入模型” (Incorporation Model）讨论了这些结果。

NiO-La_2O_3-Al_2O_3气凝胶催化剂的制备

采用改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术制备出超细三元 Ni O- L a2 O3 - Al2 O3 气凝胶催化剂 .通过 BET、TEM、XRD、DTA、IR等物性表征 ,考察了煅烧温度和组成等对气凝胶催化剂制备的影响 .结果表明 ,此种方法制备的多元气凝胶催化剂不仅保留了氧化铝和 Ni O- Al2 O3 气凝胶的主要特征 ,而且 ,氧化镧的加入使气凝胶更易晶化 ,热稳定性更好和吸附能力更强 .这种改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术操作简单有效 ,适合要求组分之间相互作用强、分布均匀、结构热稳定性好的多组元负载催化剂的制备 .

助剂CuO和La2O3对NiO／α-Al2O3甲烷催化部分氧化制合成气引发过程的影响

采用分步浸渍法制备了NiO/α-Al2O3、NiO-CuO/α-Al2O3和NiO-La2O3/α-Al2O3三种催化剂,运用程序升温表面反应(TPSR)技术考察了助剂CuO和La2O3对NiO/α-Al2O3甲烷催化部分氧化(CPOM)反应引发过程的影响。结果表明,无论是否经过预还原处理,NiO/α-Al2O3催化剂在CH4/O2混合气氛下进行程序升温表面反应(CH4/O2-TPSR)时,即使升高到910℃也不能引发CPOM反应。添加助剂CuO或La2O3后,NiO-CuO/α-Al2O3和NiO-La2O3/α-Al2O3催化剂在CH4/O2-TPSR过程中均可以引发CPOM反应。原因分别是CuO促进了CH4对NiO的还原以及抑制了O2对Ni0的再氧化,La2O3减小了Ni晶粒粒径和还原时扩散阻力促进NiO的还原。

沉淀剂对CH_4/CO_2重整催化剂NiO/γ-Al_2O_3性能影响

采用水解-沉积法,选择(NH2)2CO、NH3·H2O、NH2(CH2)2OH、NH4HCO3、NaOH和Na2CO3为沉淀剂,制备了6种负载型NiO/γ-Al2O3催化剂,并对其进行了BET、EDS、XRD与H2-TPR表征分析,在相同条件下评价了其在CH4/CO2重整反应中的催化性能。结果表明,以NH2(CH2)2OH为沉淀剂最佳,其可使78.66%的镍沉积在载体上,该沉淀剂利于NiO的分散,还原后获得的晶粒Ni尺寸仅为5.3nm。制备的催化剂都存在游离态NiO、结晶态NiO和尖晶石NiAl10O16三种镍物种,但该沉淀剂所制备催化剂的NiO还原峰面积占总还原峰面积的84%,表明其具有良好的还原性。该催化剂具有较好的稳定性和抗积炭性能,CH4、CO2转化率和H2收率分别可达85.5%、63%和65.2%。

焙烧温度对NiO/δ-Al_2O_3催化剂性能的影响

应用 XRD,TPR,H2 -TPD技术研究焙烧温度对 Ni O/δ-Al2 O3催化剂性能的影响。结果表明 ,随着焙烧温度的增高 ,Ni O与载体 Al2 O3之间相互作用逐渐增强 ,直至最后生成 Ni Al2 O4 尖晶石。同时表明 ,随着焙烧温度的提高 ,催化剂的还原温度明显增高。另外 ,TPR结果还表明 Ni Al2 O4 仅仅是与载体发生强相互作用的那部分 Ni O进一步进入 Al2 O3晶格的结果 ,而游离态的 Ni O不参与形成 Ni Al2 O4 。通过催化剂的甲烷部分氧化制合成气反应性能评价 ,发现低温焙烧样品活性较高 ,与上述表征结果相关联 ,说明还原态的 Ni物种是该反应的活性相。

镍基气凝胶催化CH_4-CO_2重整制取合成气反应的研究 Ⅰ.制备方法对NiO-CeO_2-Al_2O_3催化剂物化性质的影响

采用浸渍法、溶胶 凝胶过程与普通干燥、超临界干燥过程相结合的方法制备了具有不同结构特点的NiO CeO2 Al2 O3催化剂 ,分别为浸渍型催化剂 (iNCA)、干凝胶催化剂 (xNCA)和气凝胶催化剂 (aNCA) ,利用BET、TEM、XRD、TPR、NH3 TPD、H2 TPD等方法对各催化剂样品的物化性质进行了考察。研究结果表明 ,经 82 3K焙烧后 ,镍含量为 9%的各催化剂样品中镍物种均分散良好 ;与iNCA相比 ,以溶胶 凝胶法为基础制备的xNCA和aNCA中镍物种与载体的相互作用强并且存在状态均一 ;三种催化剂中 ,气凝胶样品具有比表面积高、堆密度低、表面酸中心数多及表面镍分散度高的特点。

用EXAFS研究NiO在γ-Al_2O_3表面上的分散

本文使用EXAFS方法研究NiO在γ-Al_2O_3的表面上的分散情况。文章讨论了Ni含量为7%、13%、18%、26%、35%的NiO/γ-Al_2O_3体系的径向结构函数图以及Ni含量为13%、26%的NiO/α-Al_2O_3样品的径向结构函数图,认为NiO能在γ-Al_2O_3表面上成单层分散。分散后的Ni-O距离接近NiO晶体的Ni-O距离,表明Ni离子和γ-Al_2O_3表面上的氧有很强的相互作用。

CO_2-CH_4重整NiO/γ-Al_2O_3催化剂制备方法与其催化性能的关系研究

分别采用自然浸渍法(1#)、超声波浸渍法(2#)、旋转真空浸渍法(3#)和胶体磨循环浸渍法(4#)制备NiO/γ-Al2O3催化剂,对其进行TPR和XRD分析,TPR分析结果表明,四种试样的还原温度均低于800℃,均不存在自由NiO物种;XRD分析结果表明,焙烧后的四种试样均存在NiO和NiAl10O16尖晶石两种晶相。四种试样的CH4/CO2重整反应30h评价实验结果表明,胶体磨循环法所制备的催化剂评价结果最好,其CH4和CO2转化率分别为93.5%和83.5%,n(H2)∶n(CO)=0.84∶1。

水热法制备Ni/Zr_(0.4)Ce_(0.6)O_2-Al_2O_3催化剂上CH_4-CO_2重整反应研究:NiO含量的影响

采用水热合成法制备不同NiO含量的Ni Zr0 4 Ce0 6 O2 Al2 O3催化剂 ,使用X射线衍射 (XRD)和H2 的程序升温还原 (H2 TPR)对样品进行表征 ,研究了NiO的含量对催化剂结构和CH4 CO2 重整性能的影响。结构表征表明 ,少量Ni组分能在催化剂表面分散并进入CeO2 ZrO2 固熔体晶格间隙而被固熔体包裹 ,并使固熔体晶粒变小 ,促进了固熔体的低温还原 ,而过量的NiO暴露在外生成NiO颗粒。活性测试结果表明 ,NiO含量少的样品活性随反应进行有较高的增长。选择适当空速 ,能使CH4 CO2 以 1∶1反应。

NiO-ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备方法对其催化性能的影响

以共沉淀法、柠檬酸络合法、水热合成法及浸渍-沉淀法分别制备NiO-ZrO_2-Al_2O_3催化剂,并以XRD,BET,TPR,TPD等对催化剂的晶相结构、表面积、表面性能等进行了表征。实验结果表明,以水热法制备的催化剂其比表面积较大,NiO的分散度大于其他方法所制备的催化剂。各种催化剂在CO_2重整CH_4反应中均有较好的催化活性,以浸渍沉-淀法所制备的催化剂稳定性较好,于800℃反应150 h后,CH_4和CO_2的转化率保持在88%和90%。

变质煤催化剂NiO/γ-Al_2O_3的制备及对煤微波热解的影响研究

介绍热解催化剂NiO/γ-Al2O3的制备过程,分析不同蔗糖用量对催化剂的影响。阐述煤的催化热解机理,利用催化剂进行变质煤微波热解实验,实验结果显示催化剂对煤炭热解产物都有明显影响,通过调整实验条件可以获得更加理想的热解产物,有助于提高煤炭热解效率,降低企业成本。