钙钛矿复合氧化物担载金属镍基催化剂用于乙醇水蒸气重整制氢

【作者】 刘芬； 柏凌； 杨涛； 李国朝；

【机构】 九江学院化学与环境工程学院；

【摘要】 乙醇水蒸气重整（SRE）制氢催化剂一般具有较好的活性和选择性,但是催化剂的稳定性较差是限制其实际应用的重要原因[1]。非贵金属催化剂由于其价格优势得到了广泛的研究,其中Ni系催化剂由于具有较强地断裂C-C的能力使其成为较常应用于SRE反应的催化剂[2],但是Ni系催化剂选择性和稳定性能有待提高。载体的性质对SRE反应制氢效果会产生明显影响[3]。钙钛矿复合氧化物的表面和体相都能形成氧空位,且大部分的金属离子都能稳定于钙钛矿氧化物的晶格内[4],本文选择钙钛矿复合氧化物作为载体。通过柠檬酸一步络合法制备了金属Ni负载在不同钙钛矿载体的催化剂,包括LaMnO₃、LaFeO₃、LaCrO₃以及LaAlO₃,将制得的催化剂用于乙醇水蒸气重整反应中,并采用XRD、TPR、TG-DTA等手段对催化剂的结构进行表征。结果表明,催化剂Ni/LaFeO₃表现出最好的活性和稳定性,Ni/LaCrO₃和Ni/LaAlO₃的催化效果次之。关联催化剂活性与结构之间的关系,发现催化剂Ni/LaFeO₃的高催化活性主要来源于高度分散的Ni-Fe合金颗粒的形成,而催化剂Ni/LaCrO₃中较丰富的氧空位和Ni/LaAlO₃中活性组分Ni与LaAlO₃具有较强的相互作用[4]使得这两种催化剂也能表现出较高的催化活性。更多还原