La掺杂Ni-SiO_2催化剂催化裂解甲烷制备氢气和碳纤维

【摘要】：采用浸渍法制备了不同La掺杂量的Ni-SiO2催化剂,研究了La掺杂量对Ni-SiO2催化剂的Ni活性金属粒径、还原性能、甲烷催化裂解寿命以及反应后生成碳纤维的影响。结果表明:La、Ni物质的量比由0增长至0.3时,Ni-SiO2催化剂的寿命显著提高,而当La、Ni物质的量比由0.3增长至0.6时,催化剂寿命在一定程度上略有降低;La、Ni物质的量比由0增长至0.6时,还原后催化剂Ni金属的平均粒径从26.43nm不断降低至10.57nm。不同La掺杂量Ni-SiO2催化剂甲烷催化裂解过程中Ni金属平均粒径变化趋势明显不同,n(La)∶n(Ni)=0的Ni-SiO2催化剂随反应进行Ni金属平均粒径不断降低,而n(La)∶n(Ni)=0.3的Ni-SiO2催化剂随反应进行Ni金属平均粒径则不断升高。碳纤维形态受掺La掺杂量影响较大,随La、Ni物质的量比由0增长至0.3,反应过程中生成的碳纤维管径变粗,而随La、Ni物质的量比由0.3增长至0.6,碳纤维变短。 【作者单位】： 中国工程物理研究院核物理与化学研究所;
【关键词】： 甲烷催化裂解 Ni-SiO La掺杂
【基金】：国家磁约束核聚变能研究专项资助(2011GB111005)
【分类号】：TQ116.2
【正文快照】： 近年来,甲烷催化裂解制备高纯氢气和碳纤维受到人们的广泛关注[1-4]。甲烷催化裂解制备的氢气由于不含CO和CO2,可以直接作为H2-O2燃料电池的燃料,从而省去了通过甲烷催化重整以及甲烷部分氧化等途径制备氢气过程中除CO与CO2的步骤,使得制备高纯氢气的成本变得更低[5-7]。甲烷

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