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采用射频热等离子体合成Ni-CeO2催化剂用于甲烷部分氧化

M. Y. Lee , J. S. Nam , J. H. Seo

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)61071-3

采用射频热等离子体制备了Ni含量为50 mol%的Ni-CeO2催化剂,考察了其在甲烷部分氧化反应中的催化活性.在催化剂制备过程中,采用板功率为52 kVA的射频等离子体火炬将Ni(直径约5μm)和CeO2粉末(直径约200 nm)混合物同时加热,粉末添加速率约为120 g/h. X射线衍射和透射电镜表征结果表明,所用前驱体形成了高结晶的CeO2载体,其表面Ni颗粒的粒径较小(<50 nm).在常压、500 oC以上、反应物中CH4:O2=2:1(摩尔比),并用Ar稀释的条件下考察了所制样品的甲烷部分氧化反应性能.结果表明,尽管所制样品中Ni含量较高(~50 mol%),但在550 oC反应24 h后,甲烷转化率为70%以上, CO和H2选择性大于90%,有少量积碳.然而,在750 oC反应24 h时,催化剂表面形成了丝状碳,甲烷转化率升至90%以上.

关键词: 射频热等离子体 , 甲烷 , 部分氧化 , 镍催化剂 , 氧化铈 , 积碳

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