【摘 要】
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煤制天然气技术具有良好的经济和环境效益,其中CO甲烷化是煤制天然气过程的重要环节之一.本研究以UiO-66材料为载体制备了一系列具有不同Ni负载量的Ni/UiO-66催化剂,采用XRD,BET,TG,SEM,TEM,XPS等表征方法对载体和催化剂的物相结构、织构性质、热稳定性和元素分布情况进行考察,并对各催化剂上CO加氢性能进行了考察.研究结果表明,Ni金属高度分散于UiO-66载体上,且对金属有机骨架材料的物相结构和晶体形貌无显著影响.在CO甲烷化反应过程中,随Ni负载量逐渐增加,各Ni/UiO-66催
【机 构】
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中国科学院过程工程研究所,绿色过程与工程重点实验室,北京100190;中国科学院大学材料与光电研究中心,北京100049;化学与精细化工广东省实验室,广东汕头515031
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煤制天然气技术具有良好的经济和环境效益,其中CO甲烷化是煤制天然气过程的重要环节之一.本研究以UiO-66材料为载体制备了一系列具有不同Ni负载量的Ni/UiO-66催化剂,采用XRD,BET,TG,SEM,TEM,XPS等表征方法对载体和催化剂的物相结构、织构性质、热稳定性和元素分布情况进行考察,并对各催化剂上CO加氢性能进行了考察.研究结果表明,Ni金属高度分散于UiO-66载体上,且对金属有机骨架材料的物相结构和晶体形貌无显著影响.在CO甲烷化反应过程中,随Ni负载量逐渐增加,各Ni/UiO-66催化剂的起活温度逐渐降低;在相同反应温度(320℃)下,不同催化剂上Ni负载量由10％增加到30％,其CO转化率由10.7％提升到89.7％;当Ni含量为20％时,催化剂在反应过程中具有良好的稳定性.同时,Ni基催化剂上CO转化率远高于具有相同金属负载量的Fe基和Co基催化剂,表明Ni作为活性金属在合成气制甲烷反应过程中具有优异的催化性能.
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