通過(guò)沉積沉淀法與均勻沉淀法制備以坡縷石與伽馬氧化鋁（Palygorskite-Gamma Alumina,PG-γ-Al₂O₃）為復(fù)合載體的負(fù)載型NiO-Fe₂O₃/PG-γ-Al₂O₃催化劑,采用了EDX、XRD、SEM、N2等溫吸附-脫附等手段對(duì)催化劑進(jìn)行了表征與分析。同時(shí)利用管式爐考察了NiO-Fe₂O₃/PG-γ-Al₂O₃催化劑在作物秸稈熱解中的催化性能和再生使用壽命及抗積炭能力,并與兩種單載體催化劑（NiO-Fe₂O₃/PG,NiO-Fe₂O₃/γ-Al₂O₃）進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,PG-γ-Al₂O₃復(fù)合載體比表面積達(dá)134.21 m2/g,平均孔徑為39.65 nm。NiO-Fe<... 

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生物質(zhì)熱解氣化反應(yīng)流程示意圖

體，使用Gasboard-3100紅外煤氣分析儀對(duì)氣體成分和含量進(jìn)行分析。1．5催化劑的表征催化劑的元素組成與物質(zhì)結(jié)構(gòu)通過(guò)EDX-7000型X射線熒光光譜儀(EDX)和島津7000型X射線衍射儀(XＲD)進(jìn)行測(cè)試。采用S-3000N型掃描電子顯微鏡(SEM)觀察催化劑顆粒的表面形貌。采用美國(guó)生產(chǎn)的Autosorb-l-C型自動(dòng)化學(xué)物理吸附儀進(jìn)行催化劑載體比表面積和孔徑結(jié)構(gòu)的分析。使用FLASH2000型元素分析儀來(lái)評(píng)價(jià)催化劑使用后的積炭情況。2結(jié)果與討論2．1催化劑的表征2．1．1EDX分析三種催化劑與坡縷石的元素分析見表2。表2三種催化劑和PG的EDX元素分析Table2EDXelementalanalysisofPGandthreecatalystsCatalystMaincompositionandcontentw/%NiOFe2O3Al2O3SiO2MgOK2OTiO2CaOMnOPG－4．2310．5663．8410．473．511．841．531．31NFP27．719．256．6444．956．002．221．260．970．83NFA27．128．6763．61－0．070．09－0．04－NFPA25．208．0136．1822．823．921．480．730．590．45圖2三種催化劑和坡縷石的XＲD譜圖Figure2XＲDpatternsofthreecatalystsandpalygorskite(a):PG;(b):NFP;(c):NFA;(d):NFPA■:SiO2;▲:NiFe2O4;●:NiO;?:NiAl2O4;◆:MgNiO2由表2可知，坡縷石的主要元素組成為硅，含量為63．84%，同時(shí)也有部分鋁、鐵、鎂以及少量鈣和鈦等元素。NFPA催化劑上的鎳、鐵元素含量分別為25．20%和8．01%，其比約為3∶1，低于理論負(fù)載比4∶1，NFP與NFA催化劑的鎳、鐵比例也略低于4∶1;分析認(rèn)為是鎳、鐵被負(fù)載時(shí)，鐵被負(fù)載能力較強(qiáng)，鐵1436燃料化學(xué)學(xué)報(bào)第45卷

?化劑中主要為NiO和NiAl2O4(PDF2004/10-0039)兩種物相的衍射峰，說(shuō)明催化劑中活性組分主要以NiO形式存在，且鎳與載體作用生成了鎳鋁尖晶石結(jié)構(gòu)［14，15］。由圖2(d)可知，NFPA催化劑上不僅有SiO2的特征主峰，而且存在NiFe2O4、NiO、NiAl2O4物相的特征衍射峰，同時(shí)在63°還出現(xiàn)了并不明顯的MgNiO2的衍射峰，說(shuō)明催化劑中存在鎳鎂固溶體結(jié)構(gòu)［16］。盧雯等［16］證明了鎳鎂固溶體和鎳鋁尖晶結(jié)構(gòu)有利于提高鎳物種的分散性，表明催化劑活性組分應(yīng)分散較好。2．1．3SEM分析圖3為三種催化劑的SEM照片。由圖3可知，三種催化劑的表面形貌均不相同，大多呈球形或橢球形。由圖3(a)、圖3(b)可知，NFP和NFA兩種催化劑均出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，從而導(dǎo)致顆粒較大且粒徑大小不一;分析認(rèn)為，由于活性組分分散在載體表面不均勻造成催化劑顆粒表面凹凸不平。由圖3(c)可知，NFPA催化劑顆粒大小較均勻，表面比較光滑，可以表明活性組分在復(fù)合載體表面負(fù)載均勻，分散較好。圖3三種催化劑的SEM照片F(xiàn)igure3SEMimagesofthethreecatalysts(a):NFP;(b):NFA;(c):NFPA2．1．4比表面積及孔結(jié)構(gòu)分析表3為三種催化劑載體的BET比表面積、孔容和平均孔徑分布。由表3可知，PA復(fù)合載體的BET比表面積在三種載體中最大，為134．21m2/g;吸附總孔體積最大，為0．325cm3/g;吸附平均孔徑最大，為39．65nm。研究表明［17－19］，大的載體比表面積、孔徑及介孔結(jié)構(gòu)，有利于增加催化劑的活性中心，有助于活性組分的負(fù)載與分散，從而有利于提高催化劑的催化活性和穩(wěn)定性。表3三種催化劑載體的比表面積、孔容和孔徑分布Table3BETsurfacearea，porevolume，poresizeofthreecatalystcarriersSampleBETsurfaceareaA/(cm

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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