催化学报

催化学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (3): 353-359.

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常压高频冷等离子体炬制备的CH4/CO2重整用Ni/γ-Al2O3催化剂的表征

柴晓燕 1, 尚书勇 1,2, 刘改焕 1,3, 陶旭梅 1, 李祥 1,4, 白玫瑰 1, 戴晓雁 1, 印永祥 1   

  1. 1四川大学化工学院等离子体应用研究中心, 四川成都 610065 2宜宾学院化学与化工学院, 四川宜宾 644007 3中国石油工程公司西南分公司, 四川成都 610017 4西南科技大学理学院, 四川绵阳 621010
  • 收稿日期:2010-03-25 出版日期:2010-03-25 发布日期:2010-03-25

Characterization of Ni/γ-Al2O3 Catalyst Prepared by Atmospheric High Fre-quency Cold Plasma Jet for CO2 Reforming of CH4

CHAI Xiaoyan1, SHANG Shuyong1,2,*, LIU Gaihuan1,3, TAO Xumei1, LI Xiang1,4, BAI Meigui1, DAI Xiao-yan 1, YIN Yongxiang1,*   

  1. 1Center of Plasma Application, School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, Sichuan, China 2School of Chemistry and Chemical Engineering, Yibin University, Yibin 644007, Sichuan, China 3Southwest Co., China Petroleum Engineering Co., Ltd; Chengdu 610017, Sichuan, China 4College of Science, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, Sichuan, China
  • Received:2010-03-25 Online:2010-03-25 Published:2010-03-25

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摘要： 分别采用常规焙烧还原 (C)、常规焙烧与常压高频冷等离子体炬还原相结合 (PR), 以及常压高频冷等离子体炬直接焙烧还原 (PC&R) 制备了 Ni/γ-Al2O3 催化剂. 通过 X 射线衍射、H2-程序升温脱附、CO2-程序升温脱附、N2 吸附-脱附实验、透射电镜和热重分析等方法对催化剂进行了表征. 并考察了其 CH4/CO2 重整反应活性. 结果表明, 催化剂经等离子体处理后低温活性明显增加. 在得到相同 CH4 和 CO2 转化率情况下, PC&R 法制备的催化剂与常规催化剂相比, 反应所需温度可以降低 50 oC. PC&R 催化剂上 Ni 分散度提高了 100%, Ni 粒子粒径降低了 70%, 达到 5 nm, 催化剂的抗积炭性能显著增强. 所得催化剂较高的低温活性和抗积炭性能得益于常压高频冷等离子体炬对催化剂前驱体还原速率快, 处理时间大为缩短, 避免了由于长时间高温焙烧和还原所引起的对载体的烧结和金属 Ni 的团聚.

关键词: 常压高频冷等离子体炬, 镍, 氧化铝, 负载型催化剂, 甲烷, 二氧化碳, 重整

Abstract: The evaluation and characterization of the Ni/γ-Al2O3 catalyst prepared by a plasma method and the relationship between the structure and the performance of the catalyst in CO2 reforming of CH4 were investigated.

Key words: atmospheric high frequency cold plasma jet;nickel;alumina;supported catalyst, methane;carbon dioxide;reforming