复合载体Ni催化剂乙醇水蒸气重整制氢研究

用沉积-沉淀法制备了以ZnO为主要组分的多种复合载体（ZnO-Al2O3、ZnO-TiO2、ZnO-MgO、ZnO-CeO2、ZnO-ZrO2）Ni基催化剂,在固定床反应器上考查了催化剂的乙醇水蒸气重整制氢反应性能。结果表明,催化剂复合载体组分对乙醇水蒸气重整制氢性能有影响,其中,在较低温度（400～470℃）Ni/ZnO催化剂的催化性能最优,而在较高温度（485～550℃）Ni/ZnO-TiO2催化剂有相对最优的催化性能。催化剂的XRD、SEM等表征表明,Ni催化剂活性组分分散良好,催化剂颗粒大小较为均匀,同时也观察到使用后的催化剂表面有积炭生成。     

中低温乙醇水蒸气重整制氢的催化剂性能研究

本文用浸渍——热分解-氢还原法（IHDHR）制备了Ni／La2O3和Ni／Y2O3催化剂,采用固定床反应器对催化剂的催化性能进行实验测试。结果表明,催化剂对中低温乙醇水蒸气重整反应表现出较高的活性和稳定性。     

负载型金属催化剂在乙醇水蒸气重整制氢中的应用

系统地阐述了近年来对乙醇水蒸气重整制氢催化剂的研究进展;对影响催化剂性能的因素及对策进行了分析与讨论;展望了乙醇水蒸气制氢催化剂的研究方向.     

稀土改性非贵金属重整制氢催化剂载体的研究进展

从稀土改性重整制氢催化剂载体的角度出发,重点阐述了稀土改性介孔氧化物(介孔Al₂O₃、介孔SiO₂分子筛)、矿石型复合金属氧化物(钙钛矿型、水滑石型、烧绿石型)等常见制氢载体的关键原理、现存问题及改进方法,分析比较了不同稀土改性载体在增大催化剂分散度、增加制氢活性位点等方面的实际效果,展望了未来稀土改性重整制氢载体的发展方向。     

生物质衍生物重整制氢研究进展

氢能是公认的较为理想的绿色能源,开发利用氢能不仅能摆脱对传统化石能源的长期依赖,还能解决能源短缺及环境污染问题,低成本且高效环保地制取氢气有利于中国能源结构转变与可持续发展战略的实施,其中利用可再生生物质衍生物重整制氢技术越来越受到人们的关注。从化学与能源角度出发,综述和评论了国内外以生物醇类、苯酚类、酸类三大主要生物质衍生物为原料重整制氢的研究,分析了这些生物质衍生物重整制氢的反应机理,集中阐述了催化剂和载体对重整制氢的作用效果,以及催化体系所面临的问题及改进办法。结合目前制氢发展着重于催化剂改性、载体优化、工艺改进等方面的研究趋势,提出未来可深入开发新型载体和助剂、丰富催化剂体系、整合各种制氢工艺的研究方向。     

乙醇水蒸气重整制氢反应机理的研究进展

总结了乙醇水蒸气重整反应研究中给出的有关反应中间体存在的实验证据,就文献中有关机理的讨论作了较为详细的介绍,综述了乙醇水蒸气重整制氢过程中可能存在的反应路径。指出催化剂的组成、晶格结构、表面酸碱性、氧化还原性等因素对催化反应机理有显著影响,原料水醇比、温度、压力等反应工艺条件也会影响反应产物的选择性和平衡浓度。指出量化计算催化剂表面性质和晶格结构参数,深入研究催化反应机理,是乙醇水蒸气重整制氢的研究趋势。     

低镍/ZnO-TiO2催化剂的乙醇水蒸气重整制氢

为考察低镍负载量对乙醇水蒸气重整制氢催化剂性能的影响,利用沉积-沉淀法(DP)制备了镍负载最质量分率为0.5%～5.0%的Ni/ZnO-TiO2催化剂,并在内径14 mm的固定床管式反应器中对低镍催化剂进行了性能评价.结果表明,低镍/ZnO-TiO2催化剂具有较好的乙醇水蒸气重整制氢性能.在水醇物质的量比为13:1及反...     

乙醇水蒸气重整制氢催化剂的研究进展

从反应机理出发,介绍了活性金属和载体对催化剂活性、选择性、稳定性的影响,综述了乙醇水蒸气重整催化剂的研究进展。常用的活性金属中,Ni、Co对C—C键和C—H键的断裂具有较好的催化活性,而Cu主要利于乙醇催化脱氢。为了兼顾H₂产率和抗积碳能力,往往通过合理设计合金,综合利用不同金属的活性特征。具有较大比表面积和较强碱性的载体也有利于抑制乙醇脱氢反应,减少积碳的产生。未来的研究工作中,仍需对反应原理进行更为深入的探究,阐明活性金属及载体在积碳产生过程中的作用机制,为高H₂产率、高稳定性的新型乙醇水蒸气重整催化剂的设计提供指导。     

金属／MgO上的乙醇水蒸气重整制氢

研究了氧化镁负载镍、铁、钴、锰、钼、铜和锡等金属催化剂在乙醇水蒸气重整反应的性能,结果表明在650℃,101．3kpa条件下,所有催化剂的活性都较高,乙醇接近完全转化,而对氢的选择性顺序为：Ni〉Co〉Sn〉Cu〉Fe〉Mo〉Mn。除镍的选择性是随温度上升之外,其他催化剂的选择性都随温度变化有个最佳值。镍催化剂的TPR和XRD表征表明,催化剂中存在3种形态的镍。     

乙醇水蒸汽重整制氢负载型镍基催化剂研究进展

负载型镍基催化剂是一种良好的乙醇水蒸汽重整制氢催化荆,但反应中存在氢气选择性较差和反应温度高的缺点.介绍乙醇水蒸汽重整制氢的反应机理,在此基础上,探讨通过载体改性和添加助剂提高负载型镍基催化剂的氢气选择性以及降低反应温度,并对研究进展进行综述.     

二甲醚水蒸气重整制氢催化剂的研究进展

高品质氢气的在线稳定供给是质子交换膜燃料电池（PEMFC）商业化的瓶颈和亟待解决的关键问题,以二甲醚为原料经水蒸气重整制取氢气是近中期最为现实和有效的氢源供给方案之一。本文总结和评述了近期二甲醚水蒸气重整制氢催化剂的研究进展,主要集中在固体酸催化剂中氧化铝和HZSM-5分子筛酸强度、酸类型以及结构的调变对性能的影响,同时对金属催化剂特别是Pd基贵金属催化剂和Zn基催化剂的研究现状、整体式催化剂以及催化剂的失活与再生的相关研究进行了重点介绍。根据对相关研究结果的总结,提出今后该领域的重要研究方向为：开发新型In₂O₃催化剂;构建具有多级孔、纳米结构的催化剂体系;创制具有特殊结构的催化剂（以多级孔分子筛/氧化铝为核,连续无缺陷的金属催化剂为壳）。     

乙醇水蒸气重整制氢双金属催化剂Ni-Co/La_2O_2CO_3的研究

以La2O2CO3作为载体,采用浸渍法制备了负载型Ni-Co/La2O2CO3双金属催化剂,通过XRD检测金属及载体的晶相,采用自制的升温系统研究催化剂的综合性能。结果表明,催化乙醇水蒸气重整制氢反应中,Ni比Co断裂C—C键的能力强,而Co能提高H2的选择性,Ni-Co质量比为3∶1的双金属催化剂,在400℃时,乙醇转化率可达100%,在500℃时,CO的选择性低至0.28%,而H2的选择性则达到94.11%。与单一金属负载的催化剂相比,Ni-Co双金属催化剂的综合催化性能得到了较好的改善。     

液体碳氢燃料蒸汽重整制氢催化剂研究进展

液体碳氢燃料具有能量密度高、氢含量大及便于储存和运输的特点,以其为原料经重整制氢并应用到移动式的燃料电池/加氢站对民用设备及国防武器等具有现实意义。本文首先对液体碳氢燃料蒸汽重整机理进行概述,明确当前催化剂面临的积炭、硫中毒等主要问题,从而指导高性能催化剂的设计和开发;其次,总结了几种典型液体碳氢燃料（汽油、煤油、柴油、焦油、含硫碳氢燃料等）蒸汽重整催化剂的相关进展,对比了不同催化剂在相应工艺条件下的活性及稳定性;最后,归纳了几类蒸汽重整过程强化技术包括等离子体重整、化学链重整、吸附增强重整及反应与分离耦合重整,说明了各类强化技术的优点及存在的不足,提出通过构建高效催化剂与蒸汽重整强化技术耦合有望实现液体碳氢燃料的高效转化制氢。希望本综述能为进一步研究液体碳氢燃料重整制氢提供相关指导。     

生物油催化重整制氢研究进展

随着各国新能源行业的兴起,氢能成为最具发展潜力的可再生能源。利用生物油进行催化重整是一种优良、高效的制氢方法,同时拓宽了生物油高值化利用的途径。本文对近年来该领域内的相关研究进行综述,重点介绍了原料对重整反应的影响（不同来源生物油及其模化物）、催化剂特性对重整反应的影响（负载贵金属与非贵金属）以及操作条件对重整反应的影响,对新兴的微波催化重整技术进行了简要介绍,并针对目前该领域所面临的困难提出了一些展望及发展方向,为生物油催化重整制氢提供重要理论依据。     

Low-temperature reforming of ethanol over CeO2-supported Ni-Rh bimetallic catalysts for hydrogen production

A new series of Ni-Rh bimetallic catalysts with different Ni and Rh loadings on a high-surface-area CeO₂ was developed for the reforming of bio-ethanol at low-temperature (below 450 °C) to produce H₂-rich gas for on-site or on-board fuel cell applications. Oxidative steam reforming of ethanol (OSRE) over a Ni-Rh/CeO₂ catalyst containing 5 wt% Ni and 1 wt% Rh was found to be more efficient offering about 100% ethanol conversion at 375 °C with high H₂ and CO₂ selectivity and low CO selectivity compared to the steam reforming of ethanol (SRE) reaction which required a higher temperature of about 450 °C to achieve 100% ethanol conversion. The high temperature SRE reaction favors the formation of large amount of CO, which would make the downsteam CO cleanup more complicated for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). The presence of O₂ in the feed gas was found to greatly enhance the conversion of ethanol to produce H₂ and CO₂ as major products. Increase in Ni content above 5 wt% in the catalyst formulation decreased the H₂ selectivity while the selectivity of undesirable CH₄ and acetaldehyde increased. The 1 wt% Rh/CeO₂ catalyst was twice as active as 10 wt% Ni/CO₂ catalyst in terms of ethanol conversion and acetaldehyde selectivity and this indicated that Rh was more effective in C–C bond cleavage than Ni. The reaction was found to proceed through the formation of acetaldehyde intermediate, which subsequently underwent decomposition to produce a mixture of CO and CH₄ or reforming with H₂O and O₂ to produce CO, CO₂ and H₂. The role of Rh is mainly to cleave the C–C and C–H bonds of ethanol to produce H₂ and COx while Ni addition helps converting CO into CO₂ and H₂ by WGS reaction under the conditions employed.     

Effect of support on hydrogen production by auto-thermal reforming of ethanol over supported nickel catalysts

Nickel catalysts supported on various supports such as ZnO, MgO, ZrO₂, TiO₂, and Al₂O₃ were prepared by an impregnation method to investigate the effect of support on catalytic performance in hydrogen production by auto-thermal reforming of ethanol. Among the supported catalysts, the Ni/ZrO₂ and Ni/TiO₂ catalysts showed better catalytic performance than the other catalysts. The electronic structure of nickel species supported on ZrO₂ and TiO₂ was favorably modified for the reaction, and thus, the reducibility of nickel species supported on ZrO₂ and TiO₂ was increased due to the weak interaction between nickel and support. On the other hand, the Ni/MgO and Ni/ZnO catalysts exhibited poor catalytic performance in the auto-thermal reforming of ethanol due to the formation of a solid solution phase.     

Ni与Co催化乙醇制氢研究进展

乙醇制氢具有环保、清洁、可持续等优点,其关键在于选择合适的催化剂。相较于贵金属催化剂而言,Ni与Co基催化剂因其具有成本低且活性高的优点,近年来在乙醇催化制氢中逐渐成为研究热点。然而Ni与Co基催化剂在催化乙醇水蒸气重整制氢的过程中仍存在着稳定性较差、低温催化活性低和使用寿命较短等问题。本文介绍了乙醇制氢的机理,围绕载体的类型及催化剂活性纳米颗粒的合金化改性,综述了近年来Ni与Co基催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的研究现状,总结了提高催化剂性能的方法及措施,并展望了Ni与Co基催化剂未来的发展方向,为颗粒尺寸小且低温催化活性高、稳定性好的Ni与Co基催化剂的制备提供思路。     

甲醇水蒸气催化重整制氢技术研究进展

针对甲醇水蒸气催化重整制氢的应用背景,综述了甲醇水蒸气重整制氢的反应机理和动力学,对用于该反应的催化剂进行了总结分类,阐述了催化剂制备和反应阶段相关因素对催化剂特性的影响。在此基础上,指出甲醇水蒸气重整制氢技术研究与应用存在的问题与瓶颈,并对两种创新的研究--太阳能驱动的甲醇水蒸气重整制氢技术和甲醇重整制氢微通道反应器的开发技术进行了总结展望。