葡萄糖超临界水气化制氢Ni/Zr(Ce,Y)O2-δ催化剂改性研究

摘要

采用共沉淀法制备了ZnO或Co改性的Ni/Zr(Ce,Y)O2-δ(NZCY、ZnO-NZCY和Co-NZCY)催化剂,将其应用于间歇式反应釜进行葡萄糖超临界水气化(SCWG)制氢研究.反应条件:进料质量分数10％、温度500℃、压力23～24 MPa.结果表明:使用NZCY后,葡萄糖SCWG的氢气产量为17.01 mol·kg-1,为不加催化剂的7.62倍,碳气化率为75.46％,使用ZnO和Co改性的催化剂后碳气化率分别继续增至79.28％和78.54％.使用Co-NZCY后氢气产量继续增至18.46 mol·kg-1,略高于ZnO-NZCY,但甲烷产量略低于ZnO-NZCY.可见,Co利于水气转换反应,而ZnO利于甲烷化反应.采用XRD、SEM、N2吸脱附等手段对催化剂进行表征,发现催化剂具有良好的水热稳定性和抗积碳性,可归因于ZnO或Co与Ni单质以及Zr(Ce,Y)O2-δ载体之间的协同催化作用.