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限域型催化剂Ni@S_(2)对甲烷干重整反应性能影响
1
作者
朱继成
杨期鑫
+4 位作者
梁浩权
王增坤
欧阳富贵
邸婧
盖希坤
《无机盐工业》
北大核心
2025年第2期138-146,共9页
甲烷干重整反应(DRM)能够合理利用CO_(2)和CH_(4)两种温室气体,生产出环保清洁的燃料CO和H_(2),然而该工艺所使用的镍基催化剂在高温下易发生积炭和烧结,难以满足工业化生产的需求。基于此,采用研磨晶化法制备了限域型Ni@S_(2)(Silicali...
甲烷干重整反应(DRM)能够合理利用CO_(2)和CH_(4)两种温室气体,生产出环保清洁的燃料CO和H_(2),然而该工艺所使用的镍基催化剂在高温下易发生积炭和烧结,难以满足工业化生产的需求。基于此,采用研磨晶化法制备了限域型Ni@S_(2)(Silicalite-2)催化剂。结果表明,限域型Ni@S_(2)催化剂呈现出橄榄状晶体结构,比表面积大,孔径分布窄,且NiO纳米颗粒均匀地分散在Silicalite-2骨架中,NiO平均晶粒尺寸约为4.63nm。在700℃下进行6h的甲烷干重整反应[进料流速Fin=40mL/min,V(CH_(4))∶V(CO_(2))∶V(Ar)=44∶44∶12],相较于负载型催化剂10Ni/SiO_(2),限域型10Ni@S_(2)催化剂的CH_(4)瞬时转化率从65.51%提高至91.91%,CO_(2)的瞬时转化率从71.89%提高至91.14%,积炭率从16.30%降低至1.20%。催化剂优异的催化性能和稳定性得益于其限域结构,不仅避免了活性组分烧结,降低了NiO的颗粒尺寸,还提高了金属与载体间的相互作用力。该研究为低成本、高稳定性的镍基催化剂的开发开辟了新的方向。
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关键词
研磨晶化法
甲烷干重整反应
Silicate-2沸石
限域型催化剂
积炭
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职称材料
镁含量对Ni/MgAl_(2)O_(4)催化剂甲烷干重整反应性能的影响
被引量：
1
2
作者
吕帅帅
徐成
+9 位作者
张荣俊
李红伟
刘英硕
文富利
侯朝鹏
孙霞
汪天也
吴玉
徐润
夏国富
《燃料化学学报（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期313-322,共10页
本研究采用溶剂蒸发自组装法制备了不同Mg含量的镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))载体,随后负载了金属Ni,并将该催化剂(Ni/x-MAO)应用于甲烷干重整制合成气反应。结合X射线衍射、氮气物理吸附-脱附和透射电镜等表征对催化剂的结构性质进行了分...
本研究采用溶剂蒸发自组装法制备了不同Mg含量的镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))载体,随后负载了金属Ni,并将该催化剂(Ni/x-MAO)应用于甲烷干重整制合成气反应。结合X射线衍射、氮气物理吸附-脱附和透射电镜等表征对催化剂的结构性质进行了分析,发现适量Mg的加入(10%-15%)有利于提高载体的比表面积,并形成耐高温的有序介孔结构。该结构可以将Ni颗粒限域在孔道内,有利于形成高分散、小晶粒的活性物种,其在高温反应下不易烧结。同时,H2-TPR和XPS结果表明,10%-15%的Mg含量有利于增强Ni与MgAl_(2)O_(4)的金属-载体相互作用,有效抑制Ni烧结,且其表面的活性氧物种有效抑制了积炭生成。在性能评价中,10%-15%Mg含量的Ni/MgAl_(2)O_(4)催化剂呈现出优异的CH4和CO_(2)转化率,在180 h的长周期活性评价期间,Ni/15-MAO催化剂的CH4和CO_(2)转化率分别保持在92.6%和92.5%左右,同时积炭量仅为0.89%,且反应后的Ni颗粒尺寸变化不大。
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关键词
甲烷干重整反应
有序介孔MgAl_(2)O_(4)
镍基催化剂
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职称材料
题名
限域型催化剂Ni@S_(2)对甲烷干重整反应性能影响
1
作者
朱继成
杨期鑫
梁浩权
王增坤
欧阳富贵
邸婧
盖希坤
机构
浙江科技大学生物与化学工程学院
出处
《无机盐工业》
北大核心
2025年第2期138-146,共9页
基金
重质油国家重点实验室开放课题项目(SKLHOP202202002)
浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目(2023C04021)
浙江科技大学科研成果奖培育项目(2023JLZD008)。
文摘
甲烷干重整反应(DRM)能够合理利用CO_(2)和CH_(4)两种温室气体,生产出环保清洁的燃料CO和H_(2),然而该工艺所使用的镍基催化剂在高温下易发生积炭和烧结,难以满足工业化生产的需求。基于此,采用研磨晶化法制备了限域型Ni@S_(2)(Silicalite-2)催化剂。结果表明,限域型Ni@S_(2)催化剂呈现出橄榄状晶体结构,比表面积大,孔径分布窄,且NiO纳米颗粒均匀地分散在Silicalite-2骨架中,NiO平均晶粒尺寸约为4.63nm。在700℃下进行6h的甲烷干重整反应[进料流速Fin=40mL/min,V(CH_(4))∶V(CO_(2))∶V(Ar)=44∶44∶12],相较于负载型催化剂10Ni/SiO_(2),限域型10Ni@S_(2)催化剂的CH_(4)瞬时转化率从65.51%提高至91.91%,CO_(2)的瞬时转化率从71.89%提高至91.14%,积炭率从16.30%降低至1.20%。催化剂优异的催化性能和稳定性得益于其限域结构,不仅避免了活性组分烧结,降低了NiO的颗粒尺寸,还提高了金属与载体间的相互作用力。该研究为低成本、高稳定性的镍基催化剂的开发开辟了新的方向。
关键词
研磨晶化法
甲烷干重整反应
Silicate-2沸石
限域型催化剂
积炭
Keywords
grinding crystallization method
drm reaction
Silicate-2 zeolite
confined catalyst
carbon deposition
分类号
O643.3 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
镁含量对Ni/MgAl_(2)O_(4)催化剂甲烷干重整反应性能的影响
被引量：
1
2
作者
吕帅帅
徐成
张荣俊
李红伟
刘英硕
文富利
侯朝鹏
孙霞
汪天也
吴玉
徐润
夏国富
机构
中石化石油化工科学研究院有限公司
出处
《燃料化学学报（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期313-322,共10页
基金
国家重点研发计划(2021YFE0191200)资助。
文摘
本研究采用溶剂蒸发自组装法制备了不同Mg含量的镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))载体,随后负载了金属Ni,并将该催化剂(Ni/x-MAO)应用于甲烷干重整制合成气反应。结合X射线衍射、氮气物理吸附-脱附和透射电镜等表征对催化剂的结构性质进行了分析,发现适量Mg的加入(10%-15%)有利于提高载体的比表面积,并形成耐高温的有序介孔结构。该结构可以将Ni颗粒限域在孔道内,有利于形成高分散、小晶粒的活性物种,其在高温反应下不易烧结。同时,H2-TPR和XPS结果表明,10%-15%的Mg含量有利于增强Ni与MgAl_(2)O_(4)的金属-载体相互作用,有效抑制Ni烧结,且其表面的活性氧物种有效抑制了积炭生成。在性能评价中,10%-15%Mg含量的Ni/MgAl_(2)O_(4)催化剂呈现出优异的CH4和CO_(2)转化率,在180 h的长周期活性评价期间,Ni/15-MAO催化剂的CH4和CO_(2)转化率分别保持在92.6%和92.5%左右,同时积炭量仅为0.89%,且反应后的Ni颗粒尺寸变化不大。
关键词
甲烷干重整反应
有序介孔MgAl_(2)O_(4)
镍基催化剂
Keywords
methane dry reforming reaction
ordered mesoporous MgAl_(2)O_(4)
Ni-based catalyst
分类号
O614.81 [理学—无机化学]
O643.32 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
限域型催化剂Ni@S_(2)对甲烷干重整反应性能影响
朱继成
杨期鑫
梁浩权
王增坤
欧阳富贵
邸婧
盖希坤
《无机盐工业》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
镁含量对Ni/MgAl_(2)O_(4)催化剂甲烷干重整反应性能的影响
吕帅帅
徐成
张荣俊
李红伟
刘英硕
文富利
侯朝鹏
孙霞
汪天也
吴玉
徐润
夏国富
《燃料化学学报（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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