CeO2、CaO助剂对甲烷部分氧化制合成气Ni/MgO-Al2O3催化剂结构和性能的影响

摘要

采用BET、H2-TPR、XRD、TEM和活性评价等表征手段,考察了CeO2、CaO助剂对Ni/MgO-Al2O3催化剂物化性质和甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响.实验结果表明,单独加入CeO2或CaO助剂可以改善Ni/MgO-Al2O3催化剂中镍物种的还原性能,以CaO尤为明显;CaO作为结构助剂可以降低还原态催化剂中的镍晶粒尺寸,使改性的催化剂具有较好的活性,而CeO2对催化剂的活性未产生显著影响.当CeO2与CaO两种助剂同时对Ni/MgO-Al2O3进行改性时,虽然催化剂中镍物种的还原性能没有发生明显变化,但仍具有很好的反应性能,这与CeO2与CaO能够形成CaO-CeO2固溶体有关.CaO-CeO2固溶体不仅与镍物种间存在相互作用,提高了镍物种的分散度、减小了镍晶粒尺寸,还可以提高催化剂的储氧能力和晶格氧的流动性,从而有利于改善其甲烷部分氧化反应性能.