【摘要】：CO甲烷化在煤制天然氣技術中起著重要作用,Ni基催化劑作為目前研究最多的甲烷化催化劑,仍存在低溫活性差、高溫易燒結和易積炭等問題。針對這些問題,采用改進的溶劑蒸發(fā)誘導自組裝方法,設計制備了不同含量Nd物種修飾的Ni-Nd-Al三元有序介孔甲烷化催化劑。采用N_2-物理吸附、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等分析方法對反應前后催化劑的結構和形貌進行了表征,并考察其CO甲烷化反應催化性能。結果表明,制備出的Ni-Nd-Al甲烷化催化劑均具有有序介孔結構,Ni和Nd物種均勻分布在孔道內。適量Nd物種的加入有助于減小Ni顆粒的尺寸,提高其分散度和對H_2的吸附能力,進而提升催化劑的活性。有序介孔結構的限域效應有助于提高催化劑抗燒結和抗積炭能力。
[Abstract]:CO methanation plays an important role in the production of natural gas from coal. As the most studied methanation catalyst, there are still some problems such as poor activity at low temperature, easy sintering at high temperature and easy carbon deposition. To solve these problems, the ternary ordered mesoporous methanation catalyst of Ni-Nd-Al modified with different Nd species was designed and prepared by an improved solvent vaporization induced self-assembly method. The structure and morphology of the catalysts before and after the reaction were characterized by means of N2-physical adsorption X-ray diffraction (XRD) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),) (XPS), scanning electron microscopy (SEM) (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and their catalytic properties of CO methanation were investigated. The results show that the prepared Ni-Nd-Al methanation catalysts all have ordered mesoporous structure Ni and Nd species uniformly distributed in the pore channel. The addition of appropriate amount of Nd species can reduce the size of Ni particles, increase its dispersion and adsorption ability to H2, and then enhance the activity of the catalyst. The limiting effect of ordered mesoporous structure is helpful to improve the sintering resistance and carbon deposition of the catalyst.
【作者單位】： 中國科學院過程工程研究所多相復雜系統國家重點實驗室;中國科學院大學;齊齊哈爾大學化學與化學工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(21476238) 國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目(2014CB744306) 多相復雜系統國家重點實驗室自主部署課題項目(MPCS-2015-A-06)~~
【分類號】：TQ426

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本文編號：2248261