催化裂解甲烷制备氢气和碳纳米纤维

【摘要】：采用浸渍法制备了Ni/MgO与Ni/O-D(氧化金刚石)催化剂,分别研究了反应温度和空速对甲烷催化裂解转化率的影响,并利用XPS、SEM、EDS等测试技术对催化剂进行了表征。结果表明,33Ni/O-D和41Ni/MgO分别在500与650℃能长时间维持其催化活性,前者在150min内的甲烷转化率8%,后者则在120min内的甲烷转化率25%;甲烷初始转化率随裂解反应温度升高而增大,但温度过高导致催化剂迅速失活;降低空速有利于提高甲烷的转化率,但却会降低氢气产量;甲烷裂解生成的碳产物形貌取决于载体和催化反应条件,较低温度(500和550℃)下,Ni/O-D表面的裂解碳呈现出纤维状,在650℃以上则表现为板结颗粒堆积并将Ni完全覆盖,但该温度下的Ni/MgO表面仍能形成碳纤维,并随空速降低存在直径增加的趋势。 【作者单位】： 表面物理与化学国家重点实验室 表面物理与化学国家重点实验室 表面物理与化学国家重点实验室 表面物理与化学国家重点实验室 表面物理与化学国家重点实验室 表面物理与化学国家重点实验室 表面物理与化学国家重点实验室
【关键词】： 甲烷 催化 裂解 氢气 碳纳米纤维
【分类号】：TQ116.2;TQ342.742
【正文快照】： 随着世界范围内的能源短缺和环境问题日益突出,以氢能为代表的清洁能源的开发利用迫在眉睫。为了有效利用天然气资源,甲烷(CH4)催化裂解的相关研究备受关注[1～8]。CH4裂解不仅可以获得不含碳氧化物的H2,还可以得到碳纳米管(CNTs)或碳纳米纤维(CNF),由于载体和催化剂活性材料

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