镍催化剂的结构特征及其催化甲烷二氧化碳重整反应

作者：薛琳; 刘红梅; 刘东兵; 张明森

来源：石油化工, 2018, 47(10): 1036-1043.

• 镍催化剂
• 甲烷
• 二氧化碳
• 重整反应
• 合成气
• 二氧化锆

采用超声辅助沉淀法制备了ZrO2载体,并制备了一系列Ni/ZrO2催化剂用于甲烷二氧化碳重整反应制合成气。利用XRD、N2吸附、TPR和H2-TPD等方法对催化剂进行了表征,并研究了催化剂还原过程中Ni物种结构的变化。实验结果表明,Ni/ZrO2催化剂的最佳Ni负载量约为10%(w),过高或过低的Ni含量都不利于形成最大数量的活性Ni原子。还原态Ni/ZrO2催化剂表面存在两种金属Ni活性中心,处于金属Ni外表面平台位置的活性中心转化甲烷分子的效率较低,处于金属Ni台阶或节点位置的活性中心转化甲烷分子的效率较高。在反应温度750℃、反应压力0.1 MPa、气态空速108 000 mL/(g·h)、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1的条件下,Ni/ZrO2催化剂上金属Ni活性中心转化甲烷分子的转化频率为12.2～13.5 s-1。

• 单位
  北京化工研究院