Ni/ZrO2催化剂的制备及甲烷分步水蒸气重整反应性能

作者：姜健准; 刘红梅; 张明森

来源：化工进展, 2018, 37(01): 112-118.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0790

• Ni/ZrO2
• 甲烷
• 重整
• 表征

采用沉淀法制备了ZrO2载体,进一步采用浸渍法制备了不同Ni负载量的Ni/ZrO2催化剂。通过XRD、N2物理吸附、H2-TPR和H2-TPD等表征手段对Ni/ZrO2催化剂的物理结构和化学特性进行了研究,探讨了活性金属Ni物种的状态,并计算了Ni粒子的大小。随着Ni负载量的增加,Ni/ZrO2催化剂的比表面积逐渐减小,金属Ni的分散度逐渐减小,Ni粒子尺寸逐渐增大,低温H2脱附峰所占比例逐渐增大。当Ni负载量为10.2%(质量分数)时,Ni/ZrO2催化剂上ZrO2晶粒的平均尺寸和Ni粒子的尺寸大小均接近30nm。进一步考察了Ni/ZrO2催化剂在甲烷分步水蒸气重整反应中的催化性能。结果表明,Ni负载量在一定范围内的Ni/ZrO2催化剂对于甲烷分步水蒸气重整反应具有良好的催化性能,Ni负载量过高或过低均不利于甲烷的转化。当Ni负载量为10.2%时,载体ZrO2粒子和金属Ni粒子尺寸匹配,Ni/ZrO2催化剂表现出最佳的甲烷转化活性和稳定性。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司北京化工研究院