载镍金属有序介孔氧化铝催化一氧化碳甲烷化反应性能研究.pdf

第44卷第12期
无机盐工业
2012年12月
INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY
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载镍金属有序介孔氧化铝催化一氧化碳
甲烷化反应性能研究
赵瑞红12,胡会杰,郭奋2
(1.河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018;2.北京化工大学教育部超重力工程研究中心)
摘要:采用传统浸渍法制备出两种负载镍金属有序介孔氧化铝,并采用BET法比表面积测定、X射线行射
(XRD)、程序升温还原(TPR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体发射光谱仪(IC
OES)等多种测试技术对合成的催化剂进行表征。通过一氧化碳甲烷化反应测定其催化活性并与负载镍金属普通氧
化铝进行对比。实验结果表明,镍在两种有序介孔氧化铝上主要呈两种形态,即氧化镍和偏铝酸镍。合成的介孔氧化
铝比普通氧化铝镍负载量大且分散性好,这主要归结于其具有的高比表面积(300-500m2g)及窄孔径分布(4
10mm)的稳定有序结构。催化结果表明:由于具有较高的镍负载量及较好的镍金属分散性能,因而负载镍金属有序
介孔氧化铝比普通氧化铝具有较好的催化活性。
关键词:有序介孔氧化铝;镍;负載;催化;甲烷化
中图分类号:1TQ1331文献标识码:A文章编号:1006-4990(2012)12-0059-0
Study on catalytic activity of nickel supported on organized mesoporous alumina for
methanation of carbon monoxide
Zhao Ruihong", Hu Huijie Guo Fen
(1. Hebei University of Science and echnology, Shijiazhuang 050018, China; 2. Research Center of the
Ministry of Education for High Grawity Engineering& Technology, Be jing University of Chemical Technology)
Abstract: Two kinds of organized mesoporous alumina for loading nickel have been prepared by the conventional impregna
tion method. The synthesized catalysts were characterized by several techniques, such as BET, XRD, TPR, XPS, TEM, and
ICP-OES, and their activities for the methanation of carbon monoxide were tested. The compar.
ith the conventional
nickel-loaded alumina has also been made The characterization results indicated that the nickel species in both kinds of
organized mesoporous alumina mainly presented two states: nickel oxide and nickel metaaluminate T'wo mesoporous alumina
exhibited much higher capacity and better dispersion of nickel than the conventional alumina. It could attribute to high surface
area(300-500 m /g )and organized stable structure wth narrow ore distribution(4-10 nm ). The catalytie results shown that
nickel supported on two kinds of mesoporous alumina was much more active than on the conventional alumina for their
higher loading amount and better metal dispersion performance
Keywords: organized mesoporous alumina; nickel; loaded; catalysis; methanation
近年来,介孔氧化铝合成得到广泛发展。具介孔氧化铝上:一种在已有的研究基础12上以廉价
有高比表面积及窄孔径分布的介孔氧化铝已被成功的无机铝盐和聚乙二醇1540为原料,采用传统的沉
合成,推动了其在催化领域的应用研究7。含镍催淀法合成;另一种以异丙醇铝经水解制得。两种催化
化剂被广泛应用于许多加氢反应中,而含镍介孔氧剂均采用一氧化碳甲烷化反应測定其催化性能,并
化铝的催化性能研究尤为受到重视1?。P.Kim等川与负载金属普通氧化铝进行对比。
报道了将负载Ni、Mg金属介孔氧化铝催化剂用于
1实验部分
二氯苯加氢反应中,NiMg-NP催化剂在此类催化反
应中具有很高的催化活性及抗失活性能。然而,上述1.1催化剂制备
报道中合成含Ni催化剂所用的铝源及模板剂为价1.1.1有序介孔氧化铝的制备
格昂贵的有机铝盐和表面活性剂,催化剂的制备成
以不同铝源合成有序介孔氧化铝并分別标记为
本很高。笔者将金属负载于采用两种方法制备的I0A和OA。IOA是以廉价的无机铝盐为铝源,聚乙
二醇1540为模板剂,采用传统沉淀法合成。合成
基金项目:国家自然科学基金项目(20676010)。
的介孔氧化铝具有蠕虫状孔道结构,比表面积可达