本课题利用环境友好的离子交换树脂,制备并表征了超细氢氧化镁、纳米MgO和高分散的Pt-CeO2-ZrO2/MgO催化剂,考察了催化剂对甲烷二氧化碳重整反应的催化活性和可能的反应机理。通过系统试验研究,最佳制备条件下得到的氢氧化镁分散性较好,形貌规则,平均粒径约为100nm左右;制得的纳米MgO的形貌规则,呈六方片状结构,粒径大小平均为10 nm左右。树脂经多次再生后重复使用对氧化镁的产率和形貌影响很小。0.80%Pt/MgO催化剂800℃时具有很高的CO2-CH4重整反应活性(XCH4=90.4%,XCO2=91.5%,H2/CO=0.94)和稳定性(70h)。该催化剂具有很高的活化甲烷的能力,但甲烷活化不一定是重整的速率决定步骤。理化表征结果表明,其活性和稳定性源自催化剂结构的稳定性、Pt的高分散和较强的抗积碳能力。Pt-CeO2-ZrO2/MgO催化剂在Ce/Zr=3时具有较好的催化活性,可能与Ce-Zr固溶体的形成有关。0.56% Pt-3.00% Ce-1.05% Zr/MgO催化剂的催化活性与0.80%Pt/MgO催化剂的催化活性相当,这充分说明了助剂具有很高的促进作用。
英文主题词Pt-CeO2-ZrO2/MgO catalyst; nanometer MgO; CO2 reforming of CH4; green preparation method; promotion