石油化工高等学校学报
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Cu⁃Mn⁃Al三元尖晶石催化甲醇重整反应特性
吕昌赫, 吴殿卿, 张楷文, 于东北, 张财顺, 韩蛟, 高志贤
石油化工高等学校学报    2024, 37 (2): 50-57.   DOI: 10.12422/j.issn.1006-396X.2024.02.007
摘要24)   HTML2)    PDF (1808KB)(6)    收藏

以硝酸铜为铜源、拟薄水铝石为铝源、柠檬酸为添加剂,以乙酸锰为第三组分部分取代铜,采用球磨法制备了Cu0.7Mn0.3Al2.5三元固溶体尖晶石催化剂;借助XRD、BET、H2?TPR和XPS等表征技术,对Cu0.7Mn0.3Al2.5的晶相结构、织构性质、还原性质及表面阳离子状态及分布进行研究,并在甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中考察其缓释催化性能。结果表明,与CuAl2.5、Cu0.7Zn0.3Al2.5相比,Cu0.7Mn0.3Al2.5的晶粒最小,比表面积最大,且晶胞收缩最大,晶胞常数最小;该催化剂呈富铝状态,但表面尖晶石相Cu2+占比更高,H2气氛下还原难度增大,在MSR反应中表现出较好的缓释催化性能;在温度为265 ℃、n(H2O)/n(CH3OH)=2、质量空速为2.25 h-1的条件下反应40 h,甲醇转化率高达84%。该研究为研发高效铜基缓释催化剂提供了数据参考。

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金属负载量对CuO/NiO⁃CeO 2催化CO⁃Prox性能的影响
徐琪杰, 王宏浩, 吕丽荣, 姜雅新, 侯晓宁, 张磊, 高志贤
石油化工高等学校学报    2024, 37 (2): 42-49.   DOI: 10.12422/j.issn.1006-396X.2024.02.006
摘要25)   HTML1)    PDF (2247KB)(11)    收藏

为深度去除富氢气中的CO,制备CO?Prox催化性能较好的催化剂是目前的研究热点。采用分步浸渍法制备了CuO/NiO?CeO2催化剂,通过XRD、BET、H2?TPR、HR?TEM等手段对催化剂进行表征,探究了金属Cu+Ni的负载量(金属负载量)对催化剂结构、还原性能及其CO?Prox性能的影响。结果表明,CuO/NiO?CeO2催化剂中均形成了Cu/Ni?O?Ce固溶体;催化活性主要与高度分散在载体表面的Cu物种和固溶体的浓度有关;当金属负载量为8%时,高度分散在载体表面的Cu物种和固溶体的浓度较高,催化剂表现出较好的催化活性;在CO/H2/CO2/O2/Ar气氛下、反应温度为130 ℃、氧过量系数为1.2、质量空速为20 266 mL/(g·h)的条件下,CO转化率为95.9%,CO氧化选择性为86.3%。

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水热时间对CuO/CeO 2催化甲醇水蒸气重整制氢的影响
杨昕毓, 孙舒, 石岩, 冯旭, 韩蛟, 张财顺, 张磊, 高志贤
石油化工高等学校学报    2023, 36 (2): 63-69.   DOI: 10.12422/j.issn.1006-396X.2023.02.008
摘要234)   HTML8)    PDF (1384KB)(218)    收藏

以六水合硝酸铈和尿素为原料,通过改变水热时间制备了CeO2?XX为水热时间,X=3、6、12、24 h)载体,对其进行等体积浸渍法负载活性组分Cu获得CuO/CeO2?X催化剂,将其应用于甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中。通过XRD、BET、H2?TPR等表征手段,探索水热时间对CeO2?X载体、CuO/CeO2?X催化剂的结构和物化性质的影响,并考察了CuO/CeO2?X催化剂在MSR反应中的催化性能。结果表明,CuO/CeO2?6催化剂在MSR反应中展现出较好的催化活性;在反应温度为280 ℃、水醇物质的量比为1.2、甲醇气体体积空速(GHSV)为800 h-1的条件下,甲醇转化率可达92.8%。

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CuO⁃SiO 2⁃CeO 2催化剂的设计、制备及性能研究
卢畅, 张财顺, 刘道胜, 张磊, 高志贤
石油化工高等学校学报    2022, 35 (1): 29-34.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2022.01.005
摘要436)   HTML12)    PDF (907KB)(237)    收藏

采用水热合成法制备了SiO2?CeO2载体,并利用浸渍法负载活性组分CuO得到CuO?SiO2?CeO2催化剂。通过XRD、BET和H2?TPR等手段对载体和催化剂进行表征及性能测试,最后探究了SiO2摩尔分数对催化剂的比表面积以及甲醇水蒸气重整制氢实验中催化性能的影响。研究发现,适量添加SiO2可以增加载体和催化剂的比表面积,降低催化剂活性组分CuO的还原温度,提高CH3OH的转化率。当SiO2摩尔分数为2.5%时,催化剂CuO5.0%?SiO22.5%?CeO2的比表面积为112.8 m2/g,CH3OH转化率为75.1%。继续提高催化剂中SiO2的摩尔分数,催化剂的比表面积减小,CH3OH转化率降低。

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