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Ni-Fe/蒙脱土催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的研究
  • ISSN号:0253-2409
  • 期刊名称:《燃料化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ426[化学工程]
  • 作者机构:太原理工大学化学化工学院,山西太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金(51541210)和山西省自然科学基金(20130210084)资助
中文摘要:

采用浸渍法制备了一系列Ni-Fe/蒙脱土( MMT)催化剂,并应用于乙醇水蒸气重整制氢反应( ESR)。采用X射线衍射( XRD)、N2吸附脱附分析和H2-程序升温还原( H2-TPR)表征手段对催化剂的物理化学性质、还原性能、碳沉积等进行了研究。结果表明,Ni-Fe/MMT催化剂中,Ni、Fe高度分散在载体MMT层间及表面,而且Fe的加入降低了Ni颗粒的粒径,增强了Ni2+与载体的相互作用力。以10Ni5Fe/MMT为催化剂,在反应温度为500℃、水醇比为3:1、空速为12 h-1,反应进行30 h后,乙醇转化率为100%,氢气选择性仍保持72%,副产物CO和CH4含量明显降低。这是因为催化助剂Fe的引入,一方面,提高了Ni的分散度,使得ESR低温活性较好;另一方面,减小了Ni颗粒粒径,小颗粒的Ni有利于抑制甲烷的生成,并且Fe的加入加强了甲烷重整和水煤气变换反应,提高产物中氢气的选择性。

英文摘要:

Ni-Fe/montmorillonite ( MMT ) catalysts were prepared by impregnation method for hydrogen production via ethanol steam reforming. The catalysts were characterized by XRD, H2-TPR, and N2 adsorption-desorption . It was found that Ni-Fe bimetallic catalysts exhibited higher activities and stability than single metallic catalysts due to the well dispersed Ni-Fe, small nickel crystallites and stronger interaction between Ni2+ and carrier. The conversion and selectivity were affected by the ratio of Ni to Fe. The 10Ni5Fe/MMT catalyst showed the optimum catalytic performance, its ethanol conversion was 100%, the selectivity of hydrogen gas remained at 72%, and selectivity of CO and CH4 were significantly decreased at 500℃ during 30 h testing. This could be attributed to the promoter Fe, which improves the dispersion of Ni and results in a good ESR activity at low reaction temperature. Small Ni particles can suppress methane formation and Fe addition can enhance the methane reforming with water and water gas shift reaction, resulting in higher selectivity of hydrogen.

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期刊信息
  • 《燃料化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:王建国
  • 地址:太原市桃园南路27号中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:rlhx@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025214
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2409
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1140/TQ
  • 邮发代号:22-50
  • 获奖情况:
  • 获国家优秀期刊三等奖,中科院优秀期刊二等奖,华北优秀期刊奖和山西省一级期刊,《中国学术期刊(光盘版)检索与评价资料规范》优秀奖,2001年获新闻出版总署授予的“中国期刊方阵“双效...,连续十五年获山东省一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14785