助剂M(M=Cr、Zn、Y、La)对甲醇水蒸气重整制氢CuO/CeO2催化剂的影响

摘要

采用顺序浸渍法制备了掺杂助剂M(M=Cr、Zn、Y、La)的CuO/CeO2催化剂,并利用XRF、XRD、BET、H2-TPR和XPS等手段对催化剂进行了表征,考察了不同助剂对CuO/CeO2催化剂结构、性质和性能的影响。结果表明,助剂的掺杂主要影响CuO/CeO2催化剂的CuO分散、催化剂的还原性质、CuO与CeO2间的相互作用和催化剂表面氧空穴含量。掺杂助剂Cr和Zn后,提高了CuO在催化剂表面的分散度,使CuO和CeO2间的相互作用加强,表面氧空穴增加,进而使得催化活性提高。而掺杂助剂Y和La后,降低了CuO在催化剂表面的分散度,使CuO和CeO2间的相互作用减弱,表面氧空穴减少,进而使得催化活性降低。其中,掺杂Cr助剂的催化剂催化性能较优,当反应条件为260℃,n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1.2,甲醇水蒸气气体空速为1760h-1时,最终转化率可达100%,重整尾气中CO含量为0.15%,与CuO/CeO2催化剂相比,转化率提高了10%,重整尾气中CO含量降低了0.34%。