纤维素温和条件下一步水热法制备甲烷的研究

摘要

生物质发酵法制备CH_4存在CH_4收率低、CO_2含量高等问题。本研究以纤维素为原料,在温和条件下采用水热催化转化的方法制备CH_4。对一系列催化剂进行了考察,发现Ru/C对该反应的催化活性最高。采用Ru/C催化剂进一步考察了一系列反应条件,结果表明,升高反应温度、延长反应时间、增加催化剂用量以及提高H_2初始压力对CH_4的生成具有促进作用。在1 MPa H_2、220℃、12 h反应条件下,CH_4碳摩尔收率最高,达88%,反应过程中无CO_2产生。采用TEM、BET、XRD和FT-IR等对催化剂进行了表征,结果表明,Ru/C催化剂的高催化活性可能与催化剂本身比表面积大、钌粒子颗粒小且分散均匀的特性有关。本研究采用的催化转化方法具有CH_4收率高、CO_2排放量小(<5%)、反应条件更为温和等特点。