免费论文摘要：镍基催化剂的构造调节和控制及其乙烷加压重新整建反馈动作

在化石动力渐趋缺乏以及情况传染日益严酷的二十一生纪，探求可复活纯洁动力和动力的多元化已变成兴盛局势。动作合成气消费高品德纯洁液体燃料和化学品本领的“龙头”，自然气重新整建制合成气从来备受关心。乙烷重新整建制合成气重要有水蒸汽重新整建（SRM）、二氧化碳重新整建（CDR）和局部氧化（POM）三条基础道路。暂时，惟有高能源消耗、高H2/CO比的SRM进程实行了产业化，而具备高效运用CO2或功效高、能源消耗低等特性的CDR或POM尚居于研制或财产化前期。归纳SRM、CDR和POM的便宜，从完全能量功效、反馈调节和控制及调变合成气H2/CO的观点看，加压前提下的乙烷与CO2、H2O、和O2三重新整建本领（tri-reforming）具备更好的运用远景。但加压前提下催化剂积炭重要和Ni烧结引导三重新整建催化剂的失活，控制了其财产化。所以，有理安排高活性和高宁静性的乙烷重新整建Ni基催化剂，具备要害的表面和实际意旨。鉴于前期接洽普通和文件通讯截止，本舆论从催化剂构造、Ni颗粒尺寸、散布及其与载体彼此效率等观点，安排并修建了符合加压前提下乙烷重新整建的高效Ni基催化剂，即：①从镍镁铝复合氧化学物理（Ni-Mg-Al-O，NMA）动身，辨别沿用共积淀法和浸渍法将CeO2引入到NMA中，对其氧化恢复本能举行了调变。②以各别构造的羧酸、胺和氨基酸酸等为配位剂，沿用配位-领会法治备了一系列Ni-SiO2和SiO2，以调变Ni-SiO2和SiO2的构造、Ni颗粒尺寸、散布和Ni与SiO2的彼此效率。以对催化剂诉求最为刻薄的加压CDR为探针反馈，接洽了各别Ni催化剂的反馈本能与其构造、Ni颗粒尺寸、散布以及Ni与各别载体彼此效率之间的联系，揭穿了加压前提下催化剂失活的重要因为及其效率体制，赢得了高活性和高宁静性乙烷三重新整建催化剂。重要接洽实质和论断如次：（1）以具备类水滑石构造的双羟基复合镍镁铝氢氧化学物理（LDHs）为前躯体，沿用共积淀法和浸渍法，辨别将确定量的Ce3+引入到LDHs中，高温焙烧后获得了一系列Ni-Mg-Al-Ce-O（NMACe）和CeO2/Ni-Mg-Al-O（Ce/NMA）。在P = 5.0 atm，T = 750 ℃，CH4/CO2 = 1.0和GHSV = 53200 mL·g-1·h-1前提下，参观了其催化CDR的反馈本能。截止表白，与NMA比拟，NMACe和Ce/NMA的比外表积，孔体积和孔径均减小。但跟着CeO2含量的减少，NMACe和Ce/NMA的织构本质展现出各别的变革顺序。固然CeO2的引入办法不感化其晶型构造，但源自Ce3+ ↔ Ce4+氧化恢复的可挪动氧的量与CeO2的引入办法及其含量出色关系。同声，CeO2的引入利于于普及Ni的恢复度，且恢复度增大的水平与CeO2的引入办法及其含量相关。其余，与NMA比拟，跟着CeO2含量的减少，Ce/NMA上的Ni的颗粒尺寸渐渐减小，而NMACe相反增大。归纳领会NMA、NMACe和Ce/NMA的CDR反馈截止可知，CeO2改性后NMA催化剂的积炭速度明显贬低，且跟着CeO2含量的减少，积炭量渐渐缩小。CeO2含量及其引入办法明显感化了催化剂Ni的烧结、积炭量及其石墨化水平。当Ce/Al摩尔比为0.5时，沿用浸渍法治备的Ce/NMA的CDR宁静本能最佳，反馈20 h后，CH4变化率基础静止，35 h后催化剂失活不鲜明。（2）从调变镍颗粒尺寸、散布及其与载体彼此效率的观点动身，以王水镍（Ni(NO3)2·6H2O）和正硅酸乙酯（TEOS）为前躯体，以各别构造的羧酸（甲酸、乙酸、草酸、酒石酸和盐酸）为配位剂，沿用配位-领会法治备了一系列Ni-SiO2和SiO2，并沿用等体积浸渍法治备了相映的负载型催化剂Ni/SiO2。XRD，TEM和低温N2吸附截止表白，配位剂的构造、本质以及制备本领鲜明感化样本的织构、Ni的颗粒尺寸和散布。H2-TPR和XPS截止表白，Ni-SiO2和Ni/SiO第22中学Ni与SiO2之间的彼此效率鲜明各别，且彼此效率的水平与所沿用的配位剂和制备本领出色关系。个中，Ni-SiO2的比外表积以及彼此效率鲜明大于相映的Ni/SiO2。在CH4/CO2 = 1.0，T = 750 oC，GHSV = 53200 mL·g-1·h-1和P = 1.0 ~ 10.0 atm前提下，体例参观了Ni-SiO2和Ni/SiO2的CDR反馈本能。接洽表白，Ni-SiO2的活性和宁静性鲜明高于相映的Ni/SiO2。个中，以盐酸为配位剂制备的Ni-SiO2在P = 1.0 ~ 10.0 atm前提下，均展现出较高的催化活性和宁静性。归纳领会反馈前、后催化剂的XRD、TEM和XPS截止可知，积炭和Ni的高温烧结是引导催化剂失活的重要因为。以盐酸为配位剂制备的Ni-SiO2具备较小的颗粒尺寸和符合的Ni与SiO2彼此效率，灵验控制了积炭和Ni的烧结，是其高CDR催化本能的要害。在以羧酸为配位剂制备Ni-SiO2接洽的普通上，对配位剂的品种举行了拓展，辨别采用各别构造的氨基酸酸（甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、脯氨酸和赖氨酸）、二乙醇胺、氢氧化铵和尿素为配位剂或燃料，Ni(NO3)2·6H2O和TEOS为前躯体，沿用配位-领会法治备了一系列Ni-SiO2。在CH4/CO2 = 1.0，T = 750 oC，GHSV = 53200 mL·g-1·h-1和P = 1.0 atm下，体例参观了其CDR反馈本能。截止表白，以甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸和脯氨酸为配位剂制备的Ni-SiO2具备较好的活性和宁静性，反馈20 h后，CH4变化率基础静止。以甘氨酸为配位剂制备的Ni-SiO2为例，在沟通温度、空速和CH4/CO2比下，接洽了其在加压前提下（P = 5.0和10.0 atm）的催化本能，精确了压力对CDR反馈的感化。并经过对催化剂再素性能的接洽，揭穿了其在加压前提下的失活因为。上述接洽为制备高活性和高宁静性的CDR催化剂供给了一种新的思绪和本领，为乙烷三重新整建接洽奠定了普通。（3）以盐酸为配位剂制备的Ni-SiO2为催化剂，举行了乙烷三重新整建反馈接洽。体例参观了反馈温度、压力、材料气比率以及反馈空速对乙烷三重新整建反馈本能的感化。经过变换材料气中CO2、H2O以及O2的比率，在CO2/H2O = 1.0的前提下，胜利合成出H2/CO约为2.0的合成气。截止表白，沟通前提下的乙烷三重新整建的宁静性宏大于CDR。在T = 750 oC，CH4/CO2/H2O/O2 = 1.0/0.3/0.3/0.2，GHSV = 47880 mL·g-1·h-1和P = 10.0 atm前提下，反馈50 h后，Ni-SiO2未见失活。进而为乙烷三重新整建接洽供给了高本能的催化剂。

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