新式催化剂促进甲烷干重整制组成气

  安徽理工大学化学工程学院副教授王一双、教授陈明强团队以凹凸棒石天然黏土资料为硅源，制备出具有MFI拓扑结构沸石封装镍-钴合金催化剂，并发现这样一种资料可高效催化甲烷干重整制备组成气。相关研讨成果发表于《运用催化B：环境》，论文榜首作者为博士生梁德芳。

  凹凸棒石基MFI沸石封装Ni-Co合金催化甲烷干重整制备组成气示意图 安徽理工大学供图

  甲烷干重整可以将甲烷和二氧化碳两种温室气体转化为组成气，从而转化为甲醇、长链碳氢化合物等优质燃料和渠道化学品，对缓解我国液体燃料紧缺、助力“双碳”方针具有重大意义。

  但是，甲烷干重整高温反响系统易导致镍基催化剂因活性组分烧结、积炭封装而快速失活。因而，开发具有高活性、高安稳性的催化剂是要害应战。

  此次工作中，陈明强团队选用凹凸棒石天然黏土作硅源，经结构重塑成功制备MFI拓扑结构沸石封装镍-钴合金催化剂。

  “成果显现，沸石封装层有利于安稳性、富缺点镍-钴合金结构的构成，并且镍-钴合金结构促进了富电子Ni金属位的构成，从而显着进步了甲烷碳氢键开裂才能。别的，沸石层外表碱性位点和金属位点的协同效果进步了二氧化碳分子的吸附/活化以及其与积炭前体效果转化为一氧化碳的进程，从而在延伸催化剂惯例运用的寿数的一起仍能高效催化甲烷干重整反响。”王一双说。

  别的，团队人员选用原位漫反射等前沿技术经过对反响物分子及中心产品的吸附活化进程进行分析，进一步提醒了甲烷干重整进程中的积炭移除机制。

  王一双说，“黏土资料如凹凸棒石具有绿色经济、结构安稳性高的优势，是天然的硅铝源，一起也是甲烷干重整催化剂的优异载体，但现在黏土基资料在该范畴的研讨依然很少。因而，此次研讨制备出的Ni-黏土基复合资料，为进步甲烷干重整催化剂催化功能供给一种优化战略，并且拓宽黏土基资料在催化甲烷干重整及低浓煤层气制备组成气范畴中的运用。”

  审稿人以为，“本文用凹凸棒石替代商业硅源制备具有特定微-介复合孔道的沸石封装层，降低了沸石组成本钱，并且共同的复合孔可以终究靠孔道限域在有用安稳合金位点一起不影响反响物/中心产品与封装合金位点的密切接触。这在甲烷干重整催化剂规划与优化战略中是一项立异性打破。”