MgO对NiMgAlCa复合催化剂结构及吸附强化制氢性能的影响

摘要

CO_(2)吸附强化甲烷水蒸气重整制氢工艺大规模应用的关键技术之一是开发一种具有高催化和吸附能力的复合催化剂。采用共沉淀法制备了系列不同MgO添加量的NiMgAlCa复合催化剂,探究了MgO添加量对NiMgAlCa复合催化剂结构及CO_(2)吸附强化甲烷水蒸气重整制氢性能的影响。研究发现,少量MgO的添加可显著提高NiMgAlCa复合催化剂的活性。在CO_(2)吸附强化CH_(4)/H_(2)O重整反应过程中,MgO添加质量分数为1%的复合催化剂可获得高体积分数的H_(2)(98.7%),CH_(4)转化率达96.5%。制氢性能的提高归因于MgO的添加,赋予了NiMgAlCa复合催化剂中活性组分Ni和载体之间适当的相互作用,同时复合催化剂高的比表面积(42.5 m^(2)/g)提供了更多的反应活性位点,增强了复合催化剂对CO_(2)的吸附能力;而小粒径的活性组分Ni(13.2 nm)提升了复合催化剂的抗烧结能力,赋予了复合催化剂优越的稳定性。