催化裂解甲烷制備氫氣和碳納米纖維

【摘要】：采用浸漬法制備了Ni/MgO與Ni/O-D(氧化金剛石)催化劑,分別研究了反應溫度和空速對甲烷催化裂解轉(zhuǎn)化率的影響,并利用XPS、SEM、EDS等測試技術對催化劑進行了表征。結(jié)果表明,33Ni/O-D和41Ni/MgO分別在500與650℃能長時間維持其催化活性,前者在150min內(nèi)的甲烷轉(zhuǎn)化率8%,后者則在120min內(nèi)的甲烷轉(zhuǎn)化率25%;甲烷初始轉(zhuǎn)化率隨裂解反應溫度升高而增大,但溫度過高導致催化劑迅速失活;降低空速有利于提高甲烷的轉(zhuǎn)化率,但卻會降低氫氣產(chǎn)量;甲烷裂解生成的碳產(chǎn)物形貌取決于載體和催化反應條件,較低溫度(500和550℃)下,Ni/O-D表面的裂解碳呈現(xiàn)出纖維狀,在650℃以上則表現(xiàn)為板結(jié)顆粒堆積并將Ni完全覆蓋,但該溫度下的Ni/MgO表面仍能形成碳纖維,并隨空速降低存在直徑增加的趨勢。 【作者單位】： 表面物理與化學國家重點實驗室 表面物理與化學國家重點實驗室 表面物理與化學國家重點實驗室 表面物理與化學國家重點實驗室 表面物理與化學國家重點實驗室 表面物理與化學國家重點實驗室 表面物理與化學國家重點實驗室
【關鍵詞】： 甲烷 催化 裂解 氫氣 碳納米纖維
【分類號】：TQ116.2;TQ342.742
【正文快照】： 隨著世界范圍內(nèi)的能源短缺和環(huán)境問題日益突出,以氫能為代表的清潔能源的開發(fā)利用迫在眉睫。為了有效利用天然氣資源,甲烷(CH4)催化裂解的相關研究備受關注[1～8]。CH4裂解不僅可以獲得不含碳氧化物的H2,還可以得到碳納米管(CNTs)或碳納米纖維(CNF),由于載體和催化劑活性材料

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