冷等离子体耦合MoxC-Ni/Al2O3催化剂用于甲烷水汽重整制氢反应

摘要：

甲烷水汽重整反应是目前工业制氢的主要过程之一,其中提升 Ni基催化剂的抗积炭和抗烧结能力以及降低重整操作温度是该工艺的关键.通过将 MoxC 与 Ni/Al2O3 机械混合制备了 MoxC-Ni/Al2O3 双功能催化剂(MoxC-NiAl),即 Ni解离CH4,MoxC活化 H2O,同时耦合冷等离子体,系统地研究了 MoxC 助剂的加入对催化剂结构、等离子体放电性质(放电功率、有效电容)、催化性能的影响,并通过 XRD、Raman、TEM等多种表征方法探究了催化剂的失活机制.研究表明,MoxC助剂的加入不仅有效促进金属 Ni 的再分散,提升催化剂的抗烧结能力,还提高了催化剂的有效电容和放电功率,有助于催化剂活性的提高.与传统 Ni/Al2O3 催化剂相比,无额外热源加热条件下,Mo2C-Ni/Al2O3 催化剂在输入电压 70V下可实现 CH4 解离速率和 H2O 活化速率的匹配,在反应时间 29h内CH4 转化率均保持在 80%,展现出优异的催化稳定性.该研究工作实现了在冷等离子体和催化协同作用下CH4、H2O等分子的高效活化及速率匹配,为甲烷水蒸气高效重整制氢过程提供了一种可行途径.

关键词：Ni/Al2O3、MoxC、冷等离子体、甲烷水汽重整、制氢

所属期刊栏目：39

分类号：O646.9(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基础科研业务费项目;兴辽英才计划项目

在线出版日期：2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1025-1032