Ni-Cu-SiO2催化裂解甲烷制备氢气及碳纳米管技术研究

摘要

ITER(国际热核聚变实验堆)的发展对甲烷催化裂解技术提出了非常高的要求,这是由于在ITER托卡马克聚变反应过程中,氘、氚聚变燃料与第一壁材料的相互作用以及反应的不完全,在聚变反应结束后的等离子体废气中含有大量的CQ4(CD4和CT4),由于CQ4化学结构极为稳定,不易被活化,因此,氘(氚)代甲烷催化裂解以回收其中的氘和氚成了ITER托卡马克聚变废气处理回收氘和氚的重点.相较于其他的甲烷生成氢气的方式,由于甲烷催化裂解技术简单,且裂解过程中只产生氢气与较高经济价值的碳纳米管与碳纤维,所以近年来成为研究的重点.本文利用多相溶胶-凝胶法(hetero-phase sol-gel method)制备65%Ni-10%Cu-25%SiO2，55%Ni-20%Cu-25%SiO2和75%Ni-25%SiO23种催化剂,并利用两种裂解甲烷的方法来检测催化剂的活性与寿命。