微波辐照下甲烷部分氧化制合成气的研究

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甲烷部分氧化制合成气(POM)的反应是八十年代后期催化研究领域中兴起的一个"热点".而研究外场条件下催化反应的规律,又是近年来该领域中的一个崭新方向.该课题首次将POM反应置于微波场中,研究内容主要包括以下三个方面:(1)以复合金属氧化物为作用对象,探讨微波场与物质相互作用的规律.结果表明,含有变价离子或有缺陷结构存在的物质,在微波辐照下能引起能量损耗,将微波民变为热能,使其温度迅速升高;(2)开展了微波场中负载型镍或钴催化剂催化POM反应规律的研究.发现,达到相同的甲烷转化率时,微波活化方式下的催化剂床层温度比常规加热下低得多,且产物中CO和H<,2>选择性较高.其因可归之为"微波热点"效应和微波场加速了催化剂中可动晶格氧的迁移;(3)在较高的原料气空速条件下,POM反应可在自放热条件下进行.自放热条件下的POM反应既可用常规加热也可用微波辐照方式来引发.微波辐照引发的反应与常规加热引发的反应规律类似.微波辐照下,活性组分镍的催化活性和稳定性明显优于钴;当活性组分相同时,又以氧化锆作载体为佳.
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