Pt-Ni双金属催化剂的制备及其乙醇水蒸气重整制氢催化性能研究

摘要

通过水热晶化法合成了粒径可控的纳米级球状CeO2,以不同粒径的CeO2作为载体采用等体积浸渍法制备了一系列Pt-Ni/CeO2双金属催化剂,并考察了其在乙醇水蒸气重整制氢(ESR)反应中的应用.采用XRD,SEM,N2吸附脱附和H2-TPR表征手段对催化剂的理化性质、还原性能等进行了分析,并深入研究催化剂的催化性能.结果表明,以2Pt-6Ni/CeO2(50 nm)为催化剂,在反应温度为450℃、水醇摩尔比为6:1的条件下反应10 h后,乙醇转化率无明显变化,氢气选择性仍保持70％左右,副产物CO选择性仅为1.5％,还有微量的乙醛分子存在.这可归因于活性组分Pt和Ni间的高效协同作用:Pt可促进乙醇分解、脱氢;Ni组分除了较强的C—C键断裂能力外,对水煤气变换反应和甲烷重整也具有一定活性,可以降低产物中CO和CH4的含量;同时,Pt的存在提高了Ni组分的分散度.此外,具有高氧活性的CeO2也促进了乙醇水蒸气的解离,克服了金属表面积碳,与Pt,Ni间的交互作用一定程度上提升了催化剂的催化性能.