论文发表：二氧化碳催化加氢甲烷化反应催化剂研究进展__墨水学术(3)

分类：化学论文范文 时间：关注：(1)

化剂，当需要高负载量的催化剂时，通常用沉淀法来制备。李丽波等[26]采用浸渍法和并流共沉淀法制备含Ni量不同的Ni/ZrO2催化剂，研究了它们在CO2甲烷化反应中的催化性能。结果表明，当Ni负载量较大时，共沉淀法制备的催化剂催化活性比浸渍法制备的催化剂活性好得多。这主要是因为CO2是较弱的电子给予体，其接受电子的能力较强；共沉淀法制备的催化剂中Ni与载体作用强烈，易产生电子效应，因此Ni原子电子云密度增加，有利于CO2与吸附氢作用生成HCOO－等含氧酸根中间物，从而有利于增加HCOO－加氢形成甲烷的能力，降低反应活化能，加速反应进行。Tomett等的研究也表明，共沉淀法制备的Ni/MgO催化剂的活性优于浸渍法[27]。采用共沉淀法制备的无定形含Ni合金Ni64Zr36再经焙烧制取的Ni/ZrO2催化剂催化CO2甲烷化反应也具有更低的活化能。
催化剂制备过程中的焙烧温度对其甲烷化催化性能具有较大的影响[26]。江琦等[28]在研究中发现，TiO2 和ZrO2 负载的体系，在623～823 K范围内焙烧温度的变化对催化活性影响不大，而对于Al2O3及SiO2负载的体系。焙烧温度则是影响催化活性的重要因素。其以Ni/Al2O3为例，研究了焙烧温度对催化活性的影响。结果表明，在623～973 K 的范围内，CO2 转化率、甲烷选择性及催化活性均随焙烧温度的升高而下降，973 K 焙烧的催化剂不具有甲烷化活性，这是由于随着焙烧温度上升，Ni 粒子进入氧化铝晶格的数量增加，难以还原的尖晶石型NiAl2O4含量增多，最终造成催化活性下降。黄仲涛等[29]研究了焙烧温度对Ni/Al2O3催化CO2甲烷化活性的影响，研究表明，较低的焙烧温度有利于催化剂活性的提高；适当的Ni负载量十分重要，过大或过小都将使活性下降，Ni的最佳负载量在15%左右。低负载量将促使NiAl2O4尖晶石的形成，过高的Ni负载量容易导致游离于载体的NiO形成，降低金属分散度，并生成大颗粒的聚集体。
负载量和制备方式对催化剂的CO2甲烷化活性也有显著影响[25，30]。与Ni催化剂相比，Ru催化剂的负载量较小，一般在5%左右。并且，Ru的最佳负载量和载体以及制备方式有关。Li等[30]采用溅射法制备的Ru/Al2O3催化剂的CO2甲烷化活性明显高于传统浸渍法制备的催化剂。前者的转化频率（TOF）比后者高出一个数量级。利用溅射法制备的Ru/Al2O3催化剂活性高的主要原因可能是Ru的分布更加均匀，Ru/TiO2催化剂也具有相同的规律[25]。
4.    结语
虽然二氧化碳可能是造成全球变暖的罪魁祸首，但却被认为会对未来社会的能源结构产生深刻影响。因此，深入开展二氧化碳甲烷化的研究对减少二氧化碳的排放及解决能源短缺具有重大的理论价值和现实意义。CO2甲烷化技术在二十世纪80、90年代研究较多，但是由于此反应耗氢大，氢源问题难解决，故近些年研究较少。目前 CO2甲烷化的研究尚处于理论研究阶段，对于工业应用中原料气的收集、净化以及其中的杂质对催化作用的影响尚待研究。随着太阳能光催化制氢技术等等廉价制氢工艺的研究及开发，二氧化碳催化加氢甲烷化技术发展前景将会越发明显，并将逐渐开启碳循环利用的新时代。

参考文献：
[1] 易丽丽，马磊，卢春山，李小年，CO2催化加氢甲烷化研究进展 [J]，化工生产与技术，2004，11（5）：33-35.
[2] 高建国，丁剑秋，杨芳芳，孙海静，二氧化碳催化加氢甲烷化研究进展 [J]，贵州化工，2009，34（3）：23-25，29.
[3] Hashimoto K.，Yamasaki M.，Meguro S.，et al. Materials for Global Carbon Dioxide Recycling [J]，Corrosion Science，2002，44：371-386.
[4] Hashimoto K.，Habazaki H.，Yam

• 共4页:
• 上一页
• 1
• 2
• 3
• 4
• 下一页