原位漫反射红外光谱研究Ni-Fe/γ-Al2O3催化CO甲烷化反应

作者：武瑞芳; 王宁; 周翔; 王永钊^*; 赵永祥

来源：工业催化, 2020, 28(12): 22-27.

• 催化化学
• CO甲烷化
• 原位漫反射红外光谱
• Ni/γ-Al2O3
• Ni-Fe/γ-Al2O3
• 羰基氢化物

利用原位漫反射红外光谱研究Ni/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3和Ni-Fe/γ-Al2O3催化CO甲烷化反应。结果表明,CO和CO-H2混合气在Ni/γ-Al2O3和Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂上均存在化学吸附,且Ni-Fe/γ-Al2O3对CO和CO-H2混合气的吸附能力明显强于Ni/γ-Al2O3催化剂,但在Fe/γ-Al2O3上未发生化学吸附。CO-H2混合气吸附时,Ni/γ-Al2O3表面以镍羰基氢化物吸附为主,而Ni-Fe/γ-Al2O3表面则以镍多氢羰基氢化物为主,特别是桥式镍多氢羰基氢化物。与镍羰基氢化物相比,镍多氢羰基氢化物结构中含有更多的氢原子,其较强的给电子作用提高了Ni中心对CO分子反键π轨道反馈电子的能力,导致Ni-C键增强,C-O键削弱。因此,与Ni/γ-Al2O3催化剂相比,Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂上CO分子的C-O键更易断裂进而加氢进行甲烷化反应,推测这是Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂表现出更高催化活性的直接原因。

• 单位
  山西大学; 化学化工学院