Ni_xMg_(1-x)O固溶体的合成及其催化乙醇转化制氢的研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2012年第04期文章编号：1002—1124(2012)04—0001—05科研：写Ni3~g1固溶体的合成及其并缓催化乙醇转化制氢的研究李关薇，王玉和(哈尔滨师范大学化学化工学院。黑龙江哈尔滨150025)摘要：以CMK一3为硬模板，通过浇铸方法制备介孔固溶体Ni~Mg。吨0。考察了前驱体溶液的浓度、溶剂、灌制方法、灌制次数和模板脱除温度等因素，对合成产物物理性质的影响。结果表明，以浓度为0．8mol·L-的硝酸盐乙醇溶液作为前驱体，超声波处理下灌制3次，以及在脱除模板的过程中，事先在650~C下Ar气环境中

2、预处理待脱模板样品，之后于650~C高温焙烧，可得到具有介孔特性的Ni~Mg。0固溶体。还原介孔固溶体NiMg．O所得的Ni／Ni,MgO催化剂，与浸渍法、共沉淀法制备的Ni／MgO，Ni／NiO—MgO，Ni／MgO(介孔MgO载体)催化剂相比，在催化乙醇转化制氢中，具有最高的催化活性。关键词：CMK一3硬模板；介孔Ni~Mg固溶体；Ni催化剂；水蒸汽重整乙醇；氢气中图分类号：0643．3文献标识码：ASynthesisofNixMgl-xOsolidsolutionanditscatalystactivityincatalyzingethanolto

3、hydrogenUMei—wei．WANGYu—he(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HarbinNormalUniversity，Harbin150025，China)Abstract：MesoporousNi~MglOsolidsolutionwaspreparedwithCMK一13ashardtemplate．Differentfactorsincludingconcentrationofprecursorsolution，kindofsolvent，castingmethodsandcastin

4、gcycles，temperaturesofremovingtemplate，etcwerestudied．TheresultsshowedthattheperfectmesoporousNixMglcanbesynthesizedwithO．8tool·L～nitrateethanolsolution，casting3cycleandultrasonicwave，removingtemplateat650~C．ItalsoshowedthatcomparedwithcatalystsNi／MgO，Ni／NiO—MgOandNi／Mg0(mesopomu

5、sMgOassupport)，catalystNi／Nig1OreducedfrommesoporousNi~Mgl40hadthehighestactivityincatalyzingethanoltohydrogen．Keywords：CMK-3hardtemplate；mesoporousNiMgl0solidsolution；Nicatalyst；steamreformingethanol；hydrogen氢能作为一种新型能源，因具备来源广、清洁、有着积极的作用I41。在制氢方式上，液体燃料重整是可再生等优点，受到了广泛的关注⋯。燃料电池的开一种

6、较好的制氢方式。水蒸汽重整乙醇制氢反应由发就是在氢能应用背景下应运而生的新型能源技于其高产率、高选择性，反应温度要求低、资源可持术f。车载燃料电池是燃料电池的一项重要应用，高续利用等优点，同乙醇分解、乙醇部分氧化等制氢纯、无毒的氢正是车载燃料电池的理想燃料。方法相比，更易被车载燃料电池所利用『5】。由具有高含氢量的液体燃料催化转化制氢，是贵金属和过渡金属等都对水蒸汽重整乙醇制一条合适的制氢路线。其中，乙醇的储存、运输及H具有催化效果，而过渡金属具有价格便宜、储量分配都比较安全、容易，且可以通过生物质发酵生丰富等优点。相对其他过渡金属，金属Ni有着较高成，

7、具有可再生陛。与矿物燃料相比，生物质无毒，的催化活性【6,7】。另外，以含Ni的金属氧化物固溶体不含易使燃料电池铂电极中毒的硫，对环境保护也为载体，使催化剂的活性组分Ni直接由作为载体的固溶体本身还原得到，那么，Ni与固溶体之间的强相互作用就可以抑制Ni颗粒在催化反应中“长大”，收稿日期：2012—02—24达到抑制积碳的目的。选择碱性金属氧化物，如基金项目：黑龙江省研究生科研项目创新资金(YJSCX2011-420HLJ)MgO作为载体，也为乙醇的分解提供了有利于制氢作者简介：李美薇(1987一)，女，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，主要研反应的影响。为进

8、一步提高催化剂的比表面积和究方向：催化化学。导师简介：王玉和(1962一)，黑龙