助剂对镍基生物质焦油重整催化剂性能影响的研究进展

分别以碱及碱土金属、过渡金属以及稀土金属3种常见助剂类型,探讨了不同助剂对镍基催化剂催化生物质裂解及气化重整制氢催化活性、催化剂物化特性及催化剂失活特性的影响。添加碱金属组分后,生物质热解反应速率会大幅上升,生物质焦的水蒸气气化反应得到促进,并且达到最大热解速率所需的温度也有所降低,热解产物趋向于小分子量产物;过渡金属对生物质气化过程中生成焦油的催化裂解重整具有较好的催化活性;稀土元素对甲醇水蒸气重整等催化反应有着重要的作用,镍基催化剂中加入Ce和Pr能提高甲醇转化率、改善产气组分、提高H₂的选择性。结合国内外的研究情况发现钴、镧等金属助剂有利于提升镍基催化剂重整制氢活性,催化剂积炭及表面活性颗粒的聚集是造成催化剂失活的主要原因。     

甘油在改性Ni/γ-Al2O3催化剂上水蒸气重整制氢的研究

通过催化剂性能评价,考察了助剂CeO2、CaO和La2O3对催化剂Ni/γ-Al2 O3催化性能的影响,发现Ni/γ-Al2O3经3种助剂修饰后催化剂活性都明显提高,其中La2O3修饰后的催化剂活性最高,甘油转化率在450～650℃内一直保持100％;氢气选择性在450℃时即达到85％,而且随着温度升高逐渐变大并趋于平稳,最高时可达到92.37％.同时考察了温度、甘油溶液浓度、空速对甘油水蒸气重整制氢反应的影响.运用NH3-TPD和TPR对催化剂进行了表征,发现助剂的添加降低了催化剂的酸性,经改性后催化剂中NiAl2 O4相含量明显降低;催化剂中加入La2O3降低了Ni与Al2O3载体之间的相互作用,因此有利于甘油水蒸气重整制氢反应.     

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.     

甲烷水蒸汽重整反应制氢催化剂的研究进展

介绍了包括镍基和贵金属基甲烷水蒸汽重整反应制氢催化剂的最新研究进展。分析了催化剂的活性组分、载体和助剂对催化剂的活性和稳定性的影响。最后,对甲烷水蒸汽重整反应制氢催化剂未来的研究方向进行了展望。     

镧对吗啉催化剂的改性及合成吗啉工艺条件优化

以镍基催化剂为主体,镧为助剂,采用共沉淀法制备负载型镍基催化剂,并用于二甘醇合成吗啉工艺。结果表明,向镍基催化剂中加入物质的量分数为1.0%的镧,在反应温度215℃和反应压力1.0 MPa条件下合成吗啉,吗啉收率提高18.89个百分点,二甘醇转化率提高4.27个百分点,吗啉选择性提高15.29个百分点。通过SEM、BET、BJH和DSC-TG手段对负载型镍基催化剂进行表征,考察助剂镧加入量、反应温度和反应压力对二甘醇合成吗啉的影响。最优条件为:负载助剂镧物质的量分数为1.0%的镍基催化剂用量为反应物质量的0.5%,反应温度205℃,反应压力1.0 MPa,此条件下,吗啉收率达99.81%,二甘醇转化率100%,吗啉选择性99.81%。     

乙醇蒸汽重整Pd/γ-Al2O3催化剂制氢

通过对不同Pd负载量、温度以及寿命的考察,评价了负载型Pd/γ-Al2O3催化剂在乙醇蒸汽重整制氢的催化反应中的性能。试验表明较高的Pd负载量或者较高的反应温度可以获得理想的氢气选择性。在650℃反应温度下,对含Pd为5%(质量分数)的Pd/Al2O3催化剂进行考察获得了最高的氢气选择性136%。而且在反应温度为750℃条件下,含Pd为1%(质量分数)的Pd/Al2O3催化剂对氢气的选择性可以达到110%。通过NH3-TPD,TGA分析手段对催化剂进行表征分析。     

乙酸蒸汽催化重整制氢的研究进展

通过生物油蒸汽重整制备氢气可以减少环境污染,降低对化石燃料的依赖,是一种极具潜力的制氢途径。乙酸是生物油的主要成分之一,常作为模型化合物进行研究。镍基催化剂是乙酸蒸汽重整过程中常用的催化剂,但容易因积炭失去活性,降低了制氢过程的经济性。本文首先分析了影响乙酸蒸汽重整制氢过程的各种因素,阐述了在这一过程中镍基催化剂的积炭原理,讨论了优化镍基催化剂的方法,包括优化催化剂的预处理过程、添加助剂和选择合适的载体,最后对乙酸蒸汽重整制氢的热力学分析研究进展进行了总结。未来应重点研究多种助剂复合使用时对镍基催化剂积炭与活性的影响,分析多种助剂的协同作用机理,得到一种高活性、高抗积炭能力的用于生物油蒸汽重整制氢的镍基催化剂。     

Co/La2O3催化乙醇水蒸汽重整制氢反应的研究

采用浸渍、热分解、氢还原等步骤制备了一系列Co/La2O3,催化剂,并将其应用于乙醇水蒸汽重整制氢反应.采用固定床反应考察了温度和水醇比对催化剂性能的影响.用N2吸附、XRD、TPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明:5%Co/La2O3,催化剂对乙醇水蒸汽重整制氢反应表现出最高的活性.在500℃、水醇比为3:1时,乙醇的转化率达可到64.8%,H2的产率和选择性分别为1.0 mol/mol和86.1%.另外,在反应温度低于450℃时,H2的选择性可达90%以上.     

煤油水重整制氢PtLaCeLi/γ-Al_2O_3催化剂的研究

以γ-Al2O3为载体,Pt为活性组分,采用等体积分步浸渍法制备了Pt La Ce Li/γ-Al2O3催化剂。研究了催化剂的活性和稳定性,考察了煤油液空速、水碳比、反应温度对煤油水重整制氢反应的影响。确定了最适宜的工艺条件是煤油液空速为0.06 h-1,水碳比为13,反应温度为750℃,在此条件下的氢产率为35.86 mol/mol。     

Au/La2O3/TiO2催化甲醇水蒸汽重整制氢

用沉积-沉淀法制备了Au/La2O3/TiO2催化剂,考察了制备条件和反应条件对催化剂活性的影响,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对催化剂进行了表征. 结果表明La2O3的加入可使催化剂催化甲醇水重整的催化活性明显提高,且明显降低产物气体中CO和CH4的含量,使氢气选择性明显增加. 当nH2O/nCH3OH=1.0、液体进料空速WHSV=3.42 h-1、反应温度为275℃时,Au/La2O3/TiO2催化剂催化甲醇水蒸汽重整制氢反应的效果最佳.     

氢氧直接合成过氧化氢用PdO/γ-Al2O3催化剂过渡金属改性研究

采用等体积浸渍法制得过渡金属改性的系列催化剂MOx-PdO/γ-Al2O3 (M=La、Mn、Ni、Ce).在10℃、常压下考察了过渡金属种类及氧化镧负载量对催化剂MOx-PdO/γ-Al2O3催化氢氧直接合成过氧化氢性能的影响.采用能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂进行表征分析.结果表明,经过渡金属改性后的MOx-PdO/γ-Al2O3催化剂活性高于未改性的催化剂PdO/γ-Al2O3;以镧为助剂制得的La2O3-PdO/γ-Al2O3(氧化镧质量分数为1％、氧化钯质量分数为2.5％)催化剂性能优于其他过渡金属改性的催化剂,与PdO/γ-AhO3相比,所得过氧化氢的浓度、收率、选择性分别提高了76.54％、76.61％、44.21％.     

甲醇水蒸汽重整制氢Au/TiO2催化剂

采用沉积-沉淀法制备了一系列Au/TiO2催化剂,考察了Au负载量、焙烧温度以及助剂等因素对甲醇水蒸汽重整制氢反应催化性能的影响;并利用XRD, TEM对催化剂进行了表征. 结果表明,制备条件对催化性能有明显影响;Au负载量为5%(w)时所得催化剂活性较好;助剂NiO可使催化剂催化甲醇水重整的催化活性明显提高;100℃烘干未焙烧制得的催化剂活性最好;TEM结果显示,NiO的加入使载体TiO2颗粒分散度提高,Au粒粒度变小.     

Ni-Li/γ-Al2O3催化剂对丙三醇水重整制氢工艺条件优化

采用过量浸渍法,以γ-Al_2O_3为载体,Ni为活性组分,Li为助剂,制备Ni-Li/γ-Al_2O_3催化剂。考察了催化剂床层温度、水醇比、丙三醇液空速及夹带气流量对丙三醇水重整制氢工艺条件的影响,并对催化剂进行了BET、XRD及SEM表征手段。结果表明,当反应温度600℃、液空速0.36 h~(-1)、水醇比56时,氢产率可达5.066 mol/mol,说明Ni-Li/γ-Al_2O_3催化剂适用于丙三醇重整制氢工艺。     

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...     

尿素燃烧法制备镍基甲烷化催化剂及其催化反应性能

以拟薄水铝石、硝酸镍以及镁、钴、镧和铁的硝酸盐为原料,尿素为燃烧剂,采用尿素燃烧法制备系列镍基(以及含助剂)甲烷化催化剂。通过XRD和BET等对催化剂结构进行表征,采用固定床反应器评价催化剂的合成气甲烷化催化反应性能,考察Ni含量、尿素与原料质量比、焙烧温度和不同助剂等对催化剂结构和性能的影响,评价催化剂的稳定性。结果表明,Ni O质量分数为7.5%~44.8%时,采用尿素燃烧法均可制备γ-Al2O3为载体的镍基甲烷化催化剂,最佳制备条件为:尿素与原料质量比3∶1,焙烧温度450℃,燃烧时间40 min。26.1%Ni O/γ-Al2O3催化剂表现出较好的催化性能,在230℃和常压条件下,CO转化率和CH4选择性分别达99.5%和98.3%。26.1%Ni O-2.6%La2O3/γ-Al2O3催化剂在(230~700)℃经过多次升降反应温度和1 460 h的长周期稳定性测试,表现出较好的稳定性和耐热冲击性能。     

稀土金属氧化物在乙醇重整制氢催化剂中的应用

介绍了添加稀土金属氧化物的乙醇重整制氢催化剂的研究现状,重点阐述了目前应用较多的3种稀土金属氧化物CeO2、Y2O3和La2O3在乙醇重整制氢催化剂中的应用效果,根据最新的研究进展提出了今后的研究方向.     

甲烷二氧化碳重整镍基催化剂的研究进展

甲烷二氧化碳重整制合成气是对甲烷、二氧化碳这2种温室气体资源化利用的有效途径。近年来,研究最多的领域是关于该反应催化剂的开发,其中镍基催化剂的研究最广泛。为了全面了解甲烷二氧化碳重整反应及镍基催化剂的应用,介绍了甲烷二氧化碳重整反应的热力学研究及机理;分析了镍基催化剂的积碳原因及消碳途径;论述了镍基催化剂的载体、助剂、制备方法对催化剂催化性能的影响;最后对镍基催化剂未来的研究方向进行了展望。热力学研究结果显示,高温低压有利于甲烷二氧化碳重整反应的进行;针对甲烷二氧化碳重整反应的机理尚没有统一的定论,不同催化剂应用于该反应,作用机理也不同;镍基催化剂积碳主要由甲烷裂解反应、一氧化碳歧化反应及一氧化碳氧化还原反应产生,为解决积碳问题,从催化剂方面着手,通过调控催化剂性质抑制积碳;载体性质、助剂类型、制备方法不同会对镍基催化剂产生不同作用;镍基催化剂距离工业化应用还有一段距离,在未来发展中可优化催化剂制备条件,深入探究催化剂的积碳机理,理论与实践相结合,进一步探究镍基催化剂的性能。     

助剂对加氢催化剂Ni/SiO_2结构和反应性能的影响

采用等体积浸渍法制备了含不同助剂的m 二硝基苯液相催化加氢催化剂Ni/SiO2,利用BET、XRD、TPR和活性评价等方法对催化剂的物化性质和催化性能进行了研究,考察了不同助剂对催化剂结构和反应性能的影响。试验结果表明,向NiO/SiO2催化剂中引入La2O3、K2O及Li2O助剂后提高了催化剂中镍物种的分散度及还原能力,改善了催化剂的反应性能,其中以La2O3和K2O双助剂的作用最为明显。     

镧对PtSnNa/Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能的影响

制备了镧改性的PtSnNa/La/Al2O3催化剂,用于丙烷脱氢反应研究.结果表明镧的添加对PtSnNa//Al2O3催化剂的丙烷脱氢反应性能影响明显,当镧添加量(质量分数)为0.7%时,PtSnNa(0.3)/La/Al2O3催化剂的丙烯收率最大,而过量镧的加入不利于脱氢反应的进行.Na+和La+的协同调变作用可以明显抑制催化剂表面的积炭.     

镍基稀土改性催化剂的研究

通过对镍基稀土改性催化剂TPR的研究,结果表明稀土氧化物La2O3添加到Ni/a-Al2O3中改变了镍铝的相互作用,添加CeO2、MgO助剂能够有效地提高活性组份镍的分散度。