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甲烷二氧化碳重整制合成气(Dry reforming of methane,DRM)利用两种主要温室气体(即甲烷和二氧化碳)为反应原料,对改善生态环境方面具有重要的研究意义。过渡金属碳化物催化剂同贵金属具有类似的性质,近年来研究者对这种新型材料格外关注。本研究制备了具有一定特殊形貌的氧化钨和碳化钨,负载金属Ni之后,构建Ni/WCx双功能催化剂,用金属Ni来裂解甲烷而WCx来活化CO2,研究了其DRM反应活性和稳定性,并采用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、二氧化碳程序升温氧化等表征手段研究了催化剂的微观作用机理,研究结果如下:1.探究了镍基催化剂上不同晶型碳化钨/钼对DRM反应性能的影响:CH4-TPSR和CO2-TPO等表征手段说明Ni/α-WC催化剂的甲烷裂解温度最低,即更容易活化甲烷;体相氧化温度最高,即能够有效抑制催化剂氧化。故在DRM反应中,Ni/α-WC的活性和稳定性更优异。2.采用水热合成法、原位碳化法及等体积浸渍法制备了具有纳米片、纳米球形貌的碳化钨,通过金属Ni对其改性,测试其对DRM的影响。发现通过该方法制备的Ni-WCx纳米球的催化活性很高,经过稳定性测试后发现Ni-WCx纳米球催化剂迅速失活。为了探究催化剂失活原因,CO2-TPO和CH4-TPSR表征结果可得,Ni-WCx纳米球催化剂在800℃由于发生了体相氧化,导致催化剂氧化失活。3.采用水热合成法、程序升温碳化法及等体积浸渍法制备了具有纳米片、纳米球形貌的氧化钨,通过金属Ni对其改性及程序升温碳化后,探究了对DRM反应的影响。研究发现该方法制备的Ni-WCx纳米球催化剂具有很高的催化活性和优异的稳定性(29h)。为了探究其微观作用机理,通过CO2-TPO、CH4-TPSR等表征手段对以上催化剂进行测试,发现Ni-WCx纳米球催化剂更容易促进甲烷的裂解,同时具有更好的抗氧化性。