混合载体上钼催化剂甲烷化反应性能的研究

摘要

以γ-Al_2O_3,ZrO_2及其混合物为载体,制备了五种硫化的钼催化剂(KW-01-KW-05),并对其常压及加压下的甲烷化反应性能进行了研究。观察到反应活性按KW-05至KW-01的顺序递减,反应的稳定性则以相反的顺序递减。在1.5MPa下的活性比常压下的活性增加2—8倍,而稳定性与常压下的类似。对比反应产物中CO_2生成量,可以认为,CO在钼催化剂上的甲烷化反应包括如下两个步骤:(1)3H_2+CO→CH_4+H_2O;(2)CO+H_2O→CO_2+H_2。用激光拉曼光谱研究了上述催化剂的表面结构与反应前后的变化。硫化前钼在催化剂上呈单层分布,无体相MoO_3和钼酸盐生成,并和差热分析的结果一致。硫化后的催化剂经常压反应后,催化剂表面发生MoS_2聚集现象,而加压反应后MoS_2特征峰减弱。在加压反应后的含锆样品上有积炭产生。