CuZnAl水滑石衍生催化剂上甲醇水蒸气重整制氢Ⅲ.合成水滑石用金属盐的影响

催化学报 , 2007, 28(4): 321-326.

CuZnAl水滑石衍生催化剂上甲醇水蒸气重整制氢Ⅲ.合成水滑石用金属盐的影响

汤颖 ^1, , 刘晔 ^2, , 路勇 ^3, , 朱萍 ^4, , 何鸣元 ^5,

1.华东师范大学化学系,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海,200062

2.华东师范大学化学系,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海,200062

3.华东师范大学化学系,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海,200062

4.华东师范大学化学系,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海,200062

5.华东师范大学化学系,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海,200062

基金项目: 上海市科委资助项目(05DJ14002) 国家自然科学基金(20573036;20590366) 青年科技启明星计划(05QMX1418)

关键词：氧化铜 , 氧化锌 , 氧化铝 , 水滑石 , 甲醇 , 氢 , 水蒸气重整 , 燃料电池

Methanol Steam Reforming over CuZnAl Catalysts Derived from Hydrotalcite Precursors Ⅲ. Effect of Metal Salts Adopted for Hydrotalcite Synthesis

采用共沉淀法,用不同金属盐为Cu源和Zn源合成了一系列CuZnAl水滑石,以此为前体经600 ℃焙烧后制得相应催化剂. 用硝酸盐和醋酸盐合成的水滑石结晶度高,其衍生催化剂比表面积大、 Cu的分散性好且易于还原;而用硫酸盐和盐酸盐合成的水滑石结晶度差,其衍生催化剂比表面积小、 Cu的分散性差且不易还原. 反应评价结果显示,用硝酸盐和醋酸盐制得的催化剂活性高、反应稳定性好;而用硫酸盐和盐酸盐制得的催化剂由于低的Cu表面积以及S和Cl的毒化作用而几乎无催化活性. 在醋酸盐制备的催化剂上,产物干气中CO的浓度明显较低,在250 ℃和WHSV=3.28 h-1 的条件下约为0.03%～0.04%, 仅为硝酸盐所制催化剂上CO浓度的1/5;在210 ℃和WHSV=0.5 h-1 的条件下,该催化剂上甲醇几乎完全转化,同时CO浓度降至约0.005%. N2O滴定、 CO2程序升温脱附和程序升温还原结果显示,用醋酸盐和硝酸盐制备的催化剂具有极相近的Cu表面积和表面碱性,但前者CuO的还原峰温较后者低近70 ℃, 归因于ZnO与CuO间的强相互作用,这是催化剂具有良好选择性的可能原因.

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