四川蜀泰化工科技有限公司

  

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平闆狀陽極氧化鋁催化劑在煤油水蒸汽重整中的催化性能

發布時間:2017-07-17 14:25
作者:李華波,郭燏,嚴會成,李文靜,劉陽,王宏

李華(huá)波1,郭燏2,嚴會(huì)成1,李文靜1,劉陽1,王宏1,王靈翼1,許雲波1

四川蜀泰化工科技有限公司, 四川 遂甯(níng) 629300;

2. 南京工業大學(xué), 江蘇(sū) 南京 211816)

摘要:採用陽極氧化技術在草酸溶液中對一種鋁基闆(Al/Fe-Ni-Cr alloy/Al)制備瞭氧化鋁多孔膜,考察瞭擴孔處理、水熱處理、焙燒處理對氧化鋁膜比表面積的影響,並用FE-SEM、BET等技術研究瞭氧化鋁膜的微觀形态及結構。採用這種材料作爲載體通過浸漬法制備瞭1.0%的钌基催化劑Ru/Al,並在固定床反應器上研究瞭Ru/Al催化劑在煤油水蒸汽反應制氫中的催化性能。結果表明,在氧化鋁多孔膜載體制備過程中,擴孔處理能有效擴大膜孔,水熱處理能讓多孔膜形成更爲複雜的多孔結構,並極大地提高多孔膜的比表面積。在空氣中於750 ℃下焙燒50 h後,多孔膜的比表面積仍能維持在原來的60%。催化劑的性能測試結果表明,與工業級催化劑RuA相比,在活性實驗中雖然兩者活性相似,但在加速劣化實驗中,採用陽極氧化技術制備的催化劑Ru/Al比RuA更穩定。對於工業應用,對這種載體仍需要做一些改良來減弱燒結程度,因爲在水蒸汽氛圍中於750 ℃下焙燒50 h後,載體的比表面積隻有原來的38%。

關鍵詞:陽極氧化;氧化鋁;水熱處理;钌;重整

中圖分類号:TQ426.8;O643.36

Catalytic Performance of a novel plate-type anodic alumina catalyst for kerosene steam reforming

LI Huabo1, GUO Yu2, YAN Huicheng1LI Wenjing1LIU Yang1WANG Hong1WANG Lingyi1XU Yunbo1

Sichuan Shutai chemical technology co.,ltd., Suining 629300, Sichuan, China;

             2.Nanjing Tech University, Nanjing 211816,Jiangsu, China)

Abstract: A plate-type alumina support was synthesized through a novel anodization technology. Influence of pore widening treatment, hot water treatment and calcination treatment to the BET specific area has also been investigated, and the morphology of the anodic alumina layer was characterized by FE-SEM, BET and other techniques. With the porous anodic alumina support, a 1.0% Ru catalyst was synthesized by impregnation method and its performance was investigated during kerosene steam reforming reaction for hydrogen production in a fixed reactor. The results showed that pore diameter of this support can be increased effectively by pore widening treatment. The BET specific area of the support can be enhanced clearly due to more complicated structure of this support was formed by hot water treatment. A high thermal stability of this kind of porous anodic alumina support was shown because as much as 60% of surface area remained after the support subjected to 750 ℃ air calcination for 50 h. The reforming reactivity test showed that similar activity was presented between anodic alumina catalyst Ru/Al and commercial catalyst RuA. However, the stability of Ru/Al is superior to RuA in the accelerated deactivation test. Nevertheless, for the industrialization, some efforts should be made to alleviate the sintering of anodic supports, because after subjected to a hydrothermal treatment at 750 ℃ for 50 h, only 38% of surface area was kept.

Keywords: Anodization; Alumina; Hot water treatment; Ruthenium; Reforming

CLC number: TQ426.8;O643.36


  燃料電池作爲一種高節能、環境負荷小的新型能源技術正在受到世界越來越多的關注。燃料電池的原料氫氣目前主要是利用高氫碳比的甲烷進行水蒸汽重整制得。近年來,作爲另外一種制氫途徑,煤油由於具有價格便宜、運輸便利、常溫下穩定性高等優點,從煤油中提氫的研究受到廣泛重視。日本出光公司已經開發瞭1kW級小型燃料電池,這種小型發電裝置可作爲分散式電源用在家裏、醫院、戶外等[1]。然而,相對於天然氣水蒸汽重整而言,由於煤油中分子碳鏈長,並(bìng)含有芳烴成分,煤油水蒸汽重整反應(steam reforming of kerosene, SRK)過程中極易在催化劑表面積碳,阻止反應繼續進行。所以,爲瞭保證反應能順利進行,並(bìng)取得較高的煤油轉化率,就需要一種高活性、抗積碳能力強的催化劑。據文獻報道[2,3],貴金屬催化劑由於活性高,穩定性強,被廣泛應用於重整制氫反應中。Suziki等[4]報道瞭钌基催化劑在LPG和煤油重整反應中具有很高的活性和穩定性。在煤油重整反應測試中,在H/C比爲3.5、煤油液空速LHSV爲1.0 mL- kero (g-1·h-1)的情況下,在800 ℃對催化劑進行瞭穩定性測試,發現在8000 h内催化劑沒有出現失活。在重整制氫反應中,盡管一些非貴金屬催化劑,如鎳基催化劑在反應初期具有較高的活性,但在高溫下随著(zhe)反應的進行,催化劑的穩定性很差[1,5]。因此,目前SRK反應中催化劑的研究主要集中在钌基催化劑上。

     陽極氧化鋁膜作爲一種新型材料,具有特殊的多孔納米結構,使其在催化領域近年來受到青睐[6,7]。在以前的研究中[8],我們通過陽極氧化等技術,一種多孔狀的氧化鋁膜在鋁闆表面形成。採用這種載體制備的催化劑被應用於烴類燃燒[9]、VOC處理[10]、汽車尾氣脫硝處理[11]、天然氣重整制氫[12]、乙醇水蒸汽重整制氫[13]等研究中。雖然上述催化劑能應用於諸多方面,但這種催化劑的載體由於受鋁熔點(<640 ℃)的限制[14],不能應用於更高溫度的場合。爲瞭攻克這個難題,我們進一步開發瞭一種中間層是合金、上下兩層是鋁的基闆材料(Al/Fe-Ni-Cr alloy/Al),通過陽極氧化等技術,最終将這種新型鋁基闆制備成γ- Al2O3/ Fe-Ni-Cr alloy /γ- Al2O3載體。這種陽極氧化鋁載體能應用於更高溫度( >640 ℃)的場合中,而煤油由於碳鏈長,爲瞭得到較高的煤油轉化率,SRK反應通常在700-800 ℃進行,這就要求催化劑載體必須能耐高溫。因此,這種新型陽極氧化鋁載體提供瞭一種在SRK反應中應用的可能。在本文中對這種鋁基闆(Al/Fe-Ni-Cr alloy/Al)在草酸溶液中進行陽極氧化,制備瞭氧化鋁載體,考察瞭這種載體在制備過程中擴孔處理、水熱處理對載體表面結構的影響。並採用這種載體制備瞭钌基催化劑,研究瞭該催化劑在SRK反應方面的催化性能。

1.實驗部分

1.1 陽極氧化鋁載體的制備

  催化劑載體的制備過程如圖1所示。将厚度約爲0.16 mm的Al/Fe-Ni-Cr alloy/Al基闆(Daido Steel Co., Ltd.)經過脫脂、擴孔、水熱等一系列處理後,即得到陽極氧化鋁載體Al2O3/Fe-Ni-Cr alloy/ Al2O3,具體方法請參照文獻[15,16]。在以前的研究中[7,14],用XRD觀察到,在500 ℃焙燒3 h後,載體表面的氧化鋁的存在形式爲γ-Al2O3。圖2表示瞭這種載體的橫截面。載體表面兩側爲氧化鋁層,中間爲合金層。這種載體中氧化鋁層和合金層的密度分别爲1.70 g cm-3 和7.54 g cm-3。

1.2 陽極氧化鋁催化劑制備

 

圖1. 陽極(jí)氧化鋁載體制備(bèi)流程

Figure 1 The flow scheme of preparation of anodic support.


圖2 陽極(jí)氧化鋁載體的斷(duàn)面圖

Figure 2 Cross-sectional photograph of anodic alumina support

  爲瞭便於描述方便,本研究中陽極氧化鋁載體γ- Al2O3/ Fe-Ni-Cr alloy /γ- Al2O3 用Al表示。本文採用2次浸漬法在這種載體上制備瞭钌負載量爲1.0 %的催化劑(計算基於表面氧化鋁的質量,不含中間層的合金質量)。在室溫下,将陽極氧化鋁載體浸漬於一定濃度的RuCl3·nH2O乙醇溶液中。浸漬1 h後,放置於120 ℃的烘箱中幹燥12 h,将烘幹後的載體再次浸漬於上述RuCl3·nH2O乙醇溶液中1 h,接著放置於120 ℃的烘箱中幹燥12 h後即制得钌基催化劑,标記爲Ru/Al。

爲瞭(le)評價催化劑的性能,採(cǎi)用瞭(le)含Ru質量分數爲2.5%的工業級催化劑進行性能比較,該催化劑标記爲RuA。經過篩選,採(cǎi)用瞭(le)直徑爲0.36~0.60 mm催化劑顆粒。

1.3催化劑表征

  催化劑的比表面積採(cǎi)用低溫氮吸附法在比表面積和孔隙度分析儀(QUADRASORB™ SI, Inc.)上來測(cè)定。測(cè)試前在300 ºC 對催化劑進行真空處理2 h。吸附時在液氮溫度(-196 ℃)進行吸附/脫附實驗,根據BET公式計算催化劑的比表面積。

  催化劑的金屬負載量通過等離子分析儀(ICPS-7510, Shimadzu Corp.))測(cè)定。本文中所給出的金屬負載量是基於(yú)表面氧化鋁層的重量,不含合金層的重量。

  催化劑的金屬分散度通過CO化學吸附來測定。約爲350 mg的陽極氧化鋁催化劑在載氣He(70 mL min-1)中於500 ℃幹燥1 h,然後在還原氣H2中於該溫度下還原2 h,接著在此溫度下用載氣He(70 mL min-1)吹掃1 h,並降溫至室溫,待平穩後,CO吸附實驗開始,直到吸附峰的面積不變。钌的分散度用下式[4]計算:

Dispersion(%)=[CO(a)]/[Ru]×100                        (1)  

[Ru]表示催化劑上的Ru原子數量,[COa]表示被吸附在催化劑上的CO原子數量。

陽極氧化鋁載體的氧化鋁膜形态通過掃描電(diàn)鏡(FESEM)( S-4800, Hitachi, Ltd.)來觀(guān)察。

1.4 耐熱測試

  爲瞭(le)測(cè)試載體的耐熱性能,分别将載體(6 cm2)在空氣氛圍和水蒸汽氛圍中進行焙燒,焙燒溫度爲750 °C。其中水蒸汽氛圍中焙燒時,混合氣體氮氣和水蒸汽的流量各爲500 mL min-1。

1.5煤油水蒸汽重整反應(SRK

  SRK反應裝置如圖3所示。在常壓下,經過深度脫硫的煤油(含硫量<0.004 mg/L)水蒸汽重整反應在一固定床石英反應器(id: 6 mm)中進行。煤油的密度爲800 kg m-3 (15 °C), 煤油的平均分子式爲C12H24。這種平闆狀的催化劑被切成約4 mm2的小塊,用石英砂 (30–50 mesh, Kishida Chemical Co., Ltd.) 進行稀釋後裝填在反應器内,稀釋密度爲4.5 cm2-catalyst (g-1-quartz sand)。反應器的溫度通過一置於催化劑床層末端K型熱電偶進行測定,熱電偶置於熱套管中。水和煤油通過兩個微型泵分别導入水汽化器(200 ℃)和煤油汽化器(340 ℃)中。水碳比爲3.0,煤油液空速分别採用18和36 mL-kero·( g-1cat ·h-1)(不包含催化劑中合金的重量)。反應溫度控制在450~750 ℃,入口氣中通入100 mL min-1的氮氣作爲内标物便於氣相色譜分析。在反應器的出口處有一冷卻裝置用來冷卻産品氣中的水。經過冷卻後的幹氣(N2, H2, CH4, CO 和 CO2)通過一裝有熱導池檢測器TCD的氣相色譜(GC 323, GL Science Co.)進行在線分析。煤油轉化率通過下式進行計算:

X(kero)%=[C]outlet / [C]inlet

=100%×([C] in CO+[C] in CO2+[C] in CH4)/[C] in kerosene           (2)

 

圖3 實驗裝置流程圖

質量流量計; 2 微型泵; 3 水蒸汽氣化器; 4 煤油氣化器; 5 催化劑層(céng); 6 電(diàn)爐; 7 石英反應器; 8 冷卻器; 9 氣相色譜

Figure 3 Schematic diagram of the experimental apparatus

1 mass flow controller; 2 micro-feeding pump; 3 vapor evaporator; 4 kerosene evaporator; 5 catalyst layer;6 electrical furnace; 7 quartz reactor; 8 condenser; and 9 gas chromatograph

這(zhè)裏(lǐ)[C]代表碳原子的量。

2. 結果與讨論

2.1 擴孔處理對載體的影響

  氧化後的氧化鋁膜比表面積遠低於傳統的球狀或粉末的氧化鋁載體,不适合用作催化劑載體。爲瞭(le)增大基闆上氧化鋁膜的比表面積,需要對載體進行水熱處理,下文将會讨論水熱處理的影響,這裏不作叙述。随著(zhe)水熱反應的進行,氧化鋁膜的表面生成的溶膠越來越多,溶膠容易堵塞表面細孔的上部,形成封孔作用,減小孔徑,阻止熱水繼續進入孔内與氧化鋁發生反應[20]。因此,需要在水熱處理前對氧化鋁膜進行擴孔處理。擴孔處理就是在不破壞氧化膜結構與性能的前提下,盡可能擴大細孔的孔徑和孔隙率,從而保證熱水能進入孔道中與更多的氧化鋁發生反應。具體的操作爲:将陽極氧化後的載體繼續置於濃度爲4.0 %、溫度爲30 ℃的草酸溶液中浸漬2 h。圖4是擴孔處理前後的氧化鋁膜表面。由圖4(a)可以看出,陽極氧化後的氧化鋁膜表面均布著(zhe)衆多的細孔,這些

 

圖4 陽極(jí)氧化鋁(lǚ)載體的SEM圖。

(a)擴孔處(chù)理前;(b) 擴孔處(chù)理後(hòu)

Figure 4 SEM images of porous anodic alumina support.

(a) Before pore widening treatment; (b) after pore widening treatment

  細孔經2 h的擴孔處理後,孔徑有明顯的增大,如圖4(b)所示。Thanh等[21]也證實瞭(le)陽極氧化鋁膜在擴孔處理後孔徑增大效果明顯。他将鋁闆置於(yú)濃度爲4.0 %、電流密度爲50 A、溫度爲20 ℃的草酸溶液中陽極氧化8 h後,載體繼續置於(yú)草酸溶液中進行擴孔處理。發現擴孔處理4 h後,氧化鋁膜的平均孔徑由原來的20 nm左右擴大到30 nm左右。

2.2 水熱處理對載體的影響

  爲瞭(le)增大氧化鋁載體的比表面積,我們對上述擴孔處理後的載體進行瞭(le)水熱處理,處理條件爲:将擴孔處理後的載體在350 ℃下焙燒1 h除去殘留的草酸,然後将載體置於85 ℃的去離子水中浸漬2 h。在水熱處理過程中,熱水與氧化鋁膜發生化學反應,形成水合氧化鋁,並(bìng)以溶膠的形式存在於孔隙中。反應如下:

Al2O3 +nH2O        Al2O3▪ nH2O                                       (3)

  圖5表示瞭水熱處理前後的載體表面結構。圖5(a)和(b)表示瞭水熱處理前氧化鋁膜的表面結構。由圖中可以看出,氧化鋁膜由一系列的平行的納米孔道組成。圖5(c)表示瞭水熱處理2 h後的載體表面結構,載體表面呈現出類似卷曲的羊毛狀結構。将水熱處理後的載體在500 ℃焙燒3 h後,斷面的孔道裏呈現出大量的氧化鋁顆粒,如圖5(d)所示。我們推斷,正是由於表面結構的巨大變化,氧化鋁膜的比表面積由16.5 m2 (g-1-Al2O3)急劇增大到254.7 m2 (g-1-Al2O3)。Ganley等[22]通過對氧化鋁膜在100 ℃水熱處理處理1 h後,在

圖5 陽極(jí)氧化鋁(lǚ)載體的SEM圖。

(a)陽極氧化後表面;(b)陽極氧化後斷(duàn)面;(c)水熱處(chù)理後表面;(d)焙燒後斷(duàn)面

Figure 5 SEM images of porous anodic alumina support. (a) After anodization surface; (b) after anodization cross;(c) after hot water treatment surface and (d) after calcination cross.

  150 ℃幹燥30 min,接著(zhe)在550 ℃下焙燒16 h後發現,處理後的氧化鋁膜的比表面積爲處理前的10倍。他也觀察到水熱處理前後氧化鋁膜表面出現類似圖5(a)和(c)的變(biàn)化。

2.3 焙燒對載體的影響

  由於(yú)SRK反應爲強吸熱反應,爲瞭(le)得到較高的煤油轉化率,通常都在較高的溫度(700-800 ℃)下反應。在此高溫下,對催化劑載體的耐熱性能是一個很大的挑戰。爲此,我們做瞭(le)兩個實驗:一個是在空氣氛圍中對載體進行焙燒,另一個是在水蒸汽氛圍中對載體進行焙燒,兩個實驗的焙燒溫度均爲750 ℃,用以考察載體比表面積及表面狀态随焙燒時間的變化。實驗後的比表面積結果如圖6所示。由圖中可以看出,氧化鋁載體在空氣氛圍中焙燒後,載體的比表面積在最初的10 h内急劇下降到隻有原來的63%,之後下降速率逐漸減緩直至比表面積趨於(yú)穩定。在繼續焙燒40 h後,載體的比表面積仍然保持爲原來的60%。據Zhou等[14]報道,在T<1000 ℃焙燒溫度下,對於(yú)比表面積大於(yú)

 

圖6 陽極(jí)氧化鋁載體的耐熱測(cè)試

Figure 6 Thermal stability testing of porous anodic alumina supports.

  75 m2/g的γ-Al2O3來說,載體比表面積的減小不是由晶态的變化引起的,而主要是由氧化鋁表面構造的變化引起的。氧化鋁表面的燒結才是造成比表面積減小的主要原因。Rossignol等[23]也指出,γ-Al2O3隻有在927–1027 ℃的高溫焙燒下才會轉變爲θ-Al2O3。與空氣中焙燒的情況相比,在水蒸汽氛圍中,750 ℃下載體的比表面積在最初的5 h内急劇下降爲原來的50%,之後下降速率變緩,50 h後隻有原來的38%。Zhou等[14]在700 ℃下對氧化鋁載體在水蒸汽氛圍中做瞭焙燒測試。他指出,由於水蒸汽在高溫下在氧化鋁表面形成瞭羟基組,氧化鋁顆粒與動态的羟基組相互作用,形成瞭新的Al-O-Al鍵,加速瞭氧化鋁的燒結,從而減小瞭載體的比表面積。

  圖7表示瞭在水蒸汽氛圍中焙燒前後的載體表面結構情況。由圖7(a)和(b)可以看出,焙燒前的新鮮載體表面呈現出均一的彎曲的毛狀或是蟲狀的結構。載體焙燒後,表面呈現出非均一分布的彎曲毛狀或是蟲狀的結構,随著焙燒時間的變化,其表面形态如圖7(c-f)所示。這可能是由於新鮮載體在制備過程中,受水熱處理的時間(2 h)和溫度(85 ℃)的限制,特别是封孔作用導緻孔道中熱水與氧化鋁反應不完全,隻有部分的氧化鋁與  熱水發生反應。而在水蒸汽焙燒過程中,高溫下能迅速打破這一限制,水蒸汽能繼續與氧化鋁發生水熱反應,從而加速瞭載體表面的燒結。Ganley等[22]也曾報道瞭類似的現象。他在進行一次水熱處理後,載體的比表面積由2.5 m2/g增大到25 m2/g,當對載體繼續重複這一處理過程後,載體的比表面積反而有所下降。因此,随著水熱處理處理次數的增加,氧化鋁載體的孔結構會被破壞,從而減小瞭載體的比表面積。基於以上的讨論,由於SRK反應中水蒸汽必将存在,要将這種載體應用於工業化的SRK反應中,需将載體進行進一步改性,減弱水蒸汽中載體的燒結。但我們注意到,在燃料電池的SRK反應制氫中,實際空速遠低於實驗中的空速,催化劑不可能在如此大量的水蒸

圖7 陽極氧化鋁載體的SEM圖。

(a, b)新鮮載體;(c, d)在水蒸汽中焙燒5h後的載體;(e, f)在水蒸汽中焙燒50h後的載體

Figure 7 SEM images of porous anodic alumina support.

(a and b) Fresh support; (c and d) after 5h hydrothermal treatment;(e and f) after 5h hydrothermal treatment

(GHSV=37500 mL/min)中進行,催化劑的比表面積也就不會損失如此嚴重。

2.4 陽極氧化鋁催化劑在SRK反應中的性能

  相對於天然氣水蒸汽重整而言,由於煤油中碳鏈長,並含有芳烴,使得SRK反應過程中極易在催化劑表面積碳。本研究中,對陽極氧化鋁催化劑Ru/Al在SRK反應中的性能進行瞭考察。爲瞭便於考察,工業級钌基催化劑RuA用來做對比。兩種催化劑樣品的

表1 各催化劑的金屬負載量、比表面積和分散度

Table 1 Metal loading, BET surface area and metal dispersion of various catalysts


No.

Ru 負載量/%

BET 表面積/ m2·g-1-Al2O3

分散度/%

Support

257.4


 Ru/Al

1.0

247.8

55.9

RuA

2.5











圖8 Ru/Al 和RuA催化劑在煤油水蒸汽反應中活性随溫度的變化

Figure 8 Kerosene conversion for steam reforming of kerosene in the activity test of catalyst Ru/Al and RuA. S/C = 3.0, SV = 18 mL-kero/( g-1cat ·h-1); prior to the reaction the catalyst is reduced in hydrogen at 500 ºC for 2 h

  金屬負載量、比表面積、金屬分散度如表1所示。陽極氧化鋁催化劑Ru/Al和工業級催化劑RuA的金屬負載量分别爲1.0 %和2.5 %。钌的分散度通過CO吸附的方法來測定。在大氣壓下,450-750 ℃的溫度範圍内對這兩種催化劑進行瞭活性比較,活性實驗的結果如圖8所示。從圖中可以看出,(GHSV=37500 mL min-1)中進行,催化劑的比表面積也就不會損失如此嚴重。

  在650 ℃下,陽極氧化鋁催化劑Ru/Al上煤油轉化率達到95%,700 ℃後煤油轉化率接近100%,催化劑表現出良好的活性。在450–750 ℃的溫度範圍内,工業級催化劑RuA表現瞭與Ru/Al相似的活性。但是我們應該注意到,工業級催化劑RuA的钌負載量爲2.5 %,是陽極氧化鋁催化劑Ru/Al的2.5倍。因此,雖然是相似的活性,但工業級催化劑中貴金屬的成本高於陽極氧化鋁催化劑。

  爲瞭進一步考察兩種催化劑的穩定性,在加速劣化的條件下對催化劑進行瞭評價。在本實驗中,反應溫度爲750 ℃,煤油液體空速由活性實驗中的18 mL (h-1 · g-1cat)提高到36 mL (h-1 · g-1cat)。反應結果如圖9所示。在工業級催化劑RuA上,煤油轉化率

圖9 Ru/Al 和RuA催化劑在煤油水蒸汽反應中穩定性随時間的變化

Figure 9 Kerosene conversion for steam reforming of kerosene in the stability test of catalyst Ru/Al and RuA at 750 ºC. S/C = 3.0, SV = 36 mL-kero ( g-1cat ·h-1); prior to the reaction the catalyst is reduced in hydrogen at 500 ºC for 2 h

  100%維持20 h後逐漸降低,在反應40 h後轉化率降到84%,這說明在該反應條件下,RuA随著時間的推移逐漸發生瞭劣化。而對於陽極氧化鋁催化劑Ru/Al來說,在反應40 h後,煤油轉化率依然保持在100%。這表明,在40 h的反應過程中,催化劑沒有發生明顯的劣化。綜上所述,無論是催化劑活性還是壽命,在本次測試中,陽極氧化鋁催化劑Ru/Al比工業級催化劑RuA更适合SRK反應。在對兩種催化劑的性能測試中,對於工業級催化劑RuA來說,測試的條件也許不是這種催化劑的最優條件,從而導緻性能比Ru/Al差,但實驗結果至少說明瞭陽極氧化鋁催化劑用於工業上的SRK反應制氫成爲可能。

3. 結論

(1)通過陽極氧化技術制備瞭一種氧化鋁載體,並通過擴孔處理、水熱處理等将載體的比表面積由16.5 m2 g-1提高到257.4 m2 g-1。

(2)通過對載體在空氣氛圍中進行耐熱性能測試,在750 ℃下焙燒50 h後,催化劑的比表面積雖有減小,但依然保持爲原來的60%。

(3)通過對載體在水蒸汽氛圍中進行耐熱性能測試,在750 ℃下焙燒50 h後,由於載體表面出現瞭燒結,催化劑的比表面積減小爲爲原來的38%。考慮到工業應用,需要對載體進行改良來減弱燒結的程度。

(4)採用這種載體制備瞭含钌1.0 %的钌基催化劑Ru/Al。並對這種催化劑和工業級催化劑RuA進行瞭活性和壽命比較。結果表明,這種催化劑性能優於工業級催化劑,使其在工業上的SRK反應制氫成爲可能。




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收稿日期2015-06-22

第一作者簡介李華波,1979年生,男,四川省遂甯市人,博士,高級工程師,研究方向爲工業催化。

通訊聯系人:李華波,電話:13882518655。通訊地址:四川省大英縣工業集中發展區四川蜀泰化工科技有限公司,郵編:629300。Email:lhblhb100@126.com

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