【摘 要】
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太阳能光热技术的发展赋予了甲烷干气重整(DRM)反应在消耗CO2的同时将太阳能转化为化学燃料的能力,对能源利用以及环境改善具有重要意义,因此DRM过程再度引发关注.而在最有望实现DRM反应工业化应用的Ni基催化剂中,较小的Ni颗粒粒径能增强催化剂抗积炭、抗烧结能力及催化活性,可显著提升DRM反应效率.综述了Ni基催化剂中Ni颗粒粒径对抗积炭、抗烧结以及催化活性的影响,归纳总结了最优粒径范围、粒径常用调控策略以及Ni基催化剂规模化制备方法,并从太阳能光热催化DRM反应角度阐述了Ni基催化剂的应用前景.总结认
【机 构】
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华东理工大学 机械与动力工程学院,上海 200237;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800
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太阳能光热技术的发展赋予了甲烷干气重整(DRM)反应在消耗CO2的同时将太阳能转化为化学燃料的能力,对能源利用以及环境改善具有重要意义,因此DRM过程再度引发关注.而在最有望实现DRM反应工业化应用的Ni基催化剂中,较小的Ni颗粒粒径能增强催化剂抗积炭、抗烧结能力及催化活性,可显著提升DRM反应效率.综述了Ni基催化剂中Ni颗粒粒径对抗积炭、抗烧结以及催化活性的影响,归纳总结了最优粒径范围、粒径常用调控策略以及Ni基催化剂规模化制备方法,并从太阳能光热催化DRM反应角度阐述了Ni基催化剂的应用前景.总结认为,催化剂活性随着Ni颗粒粒径的减小而升高,理论上当Ni颗粒粒径在6.0 nm左右时具有最优的抗烧结能力;Ni基催化剂中形成积炭的Ni颗粒粒径临界尺寸在3.0～10.0 nm之间,当Ni颗粒粒径大于临界尺寸时,粒径越小,积炭形成速率越小.本工作可为研发新型高效DRM反应用Ni基催化剂提供思路和启发.
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