1、乙二醇液相重整反應(yīng)(AqueousPhaseReforming,APR)是一條極具發(fā)展?jié)摿Φ闹迫2和低碳烷烴等替代能源的新路線。Ni催化劑不但價格低廉,而且具有較強的C-C鍵斷裂能力和較高的水煤氣變換反應(yīng)活性,所以Ni催化劑在APR反應(yīng)中的應(yīng)用受到了催化工作者的廣泛關(guān)注。本文系統(tǒng)研究了一種新的催化劑制備方法對Ni催化劑催化性能的影響。
　　 采用制備傳統(tǒng)RaneyNi催化劑用量的1/10的堿抽提RaneyNi-Al合金,得到了

2、一種新型的不易著火的NPNi催化劑(Non-pyrophoricNi)。表征結(jié)果顯示,NPNi催化劑主要由金屬態(tài)的Ni以及水鋁礦和三羥鋁石等Al(OH)3物相組成,該催化劑可以看成是Ni-Al(OH),3復(fù)合催化劑。在乙二醇液相重整反應(yīng)100h后,催化劑中的水鋁礦和三羥鋁石轉(zhuǎn)變成片狀的薄水鋁石,同時Ni晶粒增大并且金屬態(tài)的Ni部分發(fā)生氧化生成Ni(OH)2。在相同的反應(yīng)條件下,由于水合氧化鋁對Ni晶粒的穩(wěn)定作用,在NPNi催化劑上乙二醇

3、轉(zhuǎn)變成氣體產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率比之RaneyNi催化劑高40-52％。在NPNi催化劑上具有較高的H2選擇性,并且氣體產(chǎn)物中的CO濃度較低,是因為水合氧化鋁的存在有利于水的活化解離從而促進了水煤氣變換反應(yīng)。
　　 采用與NPNi催化劑相同的制備方法抽提急冷Ni-Al合金,得到了NPRQNi(Non-pyrophoricRapidlyQuenchedNi)催化劑。在乙二醇液相重整反應(yīng)中,由于NPRQNi催化劑具有較高的活性比表面,在NPR

4、QNi催化劑上的催化活性比之RONi催化劑提高了一倍;由于水合氧化鋁對NPNi催化劑的穩(wěn)定作用等抑制了Ni催化劑的氧化和流失,使得NPNi催化劑在反應(yīng)100h后仍能保持82％的初活性。
　　 采用浸漬法對NPNi催化劑進行修飾,得到了NPNiSn催化劑。Sn修飾有利于H2的生成,在NPNi7Sn催化劑上,當(dāng)乙二醇液相重整反應(yīng)達到穩(wěn)態(tài)時,H2選擇性可達85％,比之RaneyNi催化劑上升了80％左右。H2-TPD表征結(jié)果表明,添加

5、Sn修飾后,NPNiSn催化劑中出現(xiàn)了新的活性位,而這些活性位可能是導(dǎo)致H2選擇性上升的主要原因。
　　 在乙二醇液相重整反應(yīng)中,以KOH作為CO2的吸收劑,采用一步法制取得到不含CO和CO2的高純H2。在乙二醇水溶液中添加KOH可以明顯提高H2的TOF值而降低烷烴的TOF值。當(dāng)KOH的濃度為2molL-1時,H2的得率上升至151％,接近理論得率(167％),氣體產(chǎn)物中H2的含量可達到98％以上,其余氣體為甲烷。這是因為K元素