张楷文1,刘鑫尧1,张 磊1,*,庆绍军2,张财顺1,刘雅杰3,高志贤1,*
(1. 辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁 抚顺 113001;2. 中国科学院山西煤炭化学研究所,山西 太原 030001; 3. 晋中学院 化学化工系,山西 晋中 030619)
摘 要:以硝酸铜、硝酸锌、拟薄水铝石和柠檬酸为原料,采用湿式球磨法合成了 Cu-Zn-Al 三元尖晶石催化剂。通过 TGDTA、XRD、N2 物理吸附、H2-TPR、XPS 等表征手段,研究不同 Cu/Zn/Al 摩尔比对催化剂晶相组成、比表面积、还原性 能、表面性质的影响,并通过甲醇水蒸气重整制氢反应(MSR)考察催化剂的缓释催化性能。结果表明,与 Cu-Al 二元尖晶 石相比,Cu-Zn-Al 三元尖晶石的结晶度高、比表面积大、更难还原,表现出较好的催化活性,并且其缓释催化行为大不相 同。所有催化剂不经预还原处理,即可催化 MSR 反应,在反应 40 h 后趋于稳定。其中,Cu∶Zn∶Al = 0.8∶0.2∶2.5(摩尔比) 的 Cu-Zn-Al 催化剂在反应温度 265 ℃、水醇比为 2、质量空速 2.25 h−1 的 MSR 反应中表现出最高的稳定活性。最后结合 反应前后催化剂的表征数据,探讨了催化剂活性组分的缓释度,并基于此预测催化剂具有更长的稳定性。本文结果可为 三元体系尖晶石缓释催化性能的提升提供基础数据和参考。
关键词:球磨法;Cu-Zn-Al 尖晶石;甲醇水蒸气重整;缓释催化;制氢
发布时间:
2021-10-15 11:07