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sandral

金虫 (小有名气)

[交流] 【讨论】镍基催化剂降温过程中失活的原因?

我做的是甲烷部分氧化制合成气反应,用的是负载镍催化剂。催化剂稳定性很好,可以在800摄氏度反应200h没有活性降低,而且反应后只有5%左右的积碳量。但是如果我在500-600-700-800摄氏度各反应一段时间后(活性都很稳定)在Ar中降到室温,然后重复上面的测试(不更换催化剂),催化剂却没有活性了,个别的只在800摄氏度时才会出现90%的转化率(800摄氏度以下转化率只有15%左右)。升温和降温都在Ar中进行,现在不知道降温的过程中出现了什么情况导致催化剂失活。请大家指点一下!
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dream09

铜虫 (小有名气)

★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
liconglin970410(金币+2):鼓励交流,欢迎常来 2010-02-04 13:02
这个现象催化领域不少见,好的催化剂可以反复停车,差的催化剂可经不起这么折腾。PS:在POM反应升温过程中甲烷可以把氧化镍还原成金属镍,因此很多催化剂可以不用预还原,有一个igition过程,这样的文献不少,自己查查看。当然镍物种需要高温还原除外。
例:"Mechanism for catalytic partial oxidation of methane to syngas over a Ni/Al2O3 catalyst "作者: Jin RC, Chen YX, Li WZ, et al.
来源出版物: APPLIED CATALYSIS A-GENERAL   卷: 201   期: 1   页: 71-80   出版年: JUN 26 2000

"。。。。。Over a reduced nickel catalyst (Ni0/A12O3), methane activation follows the dissociation mechanism; while on oxidic nickel catalysts (NiO/Al2O3), methane is first oxidized to carbon dioxide and water, and simultaneously, NiO is reduced to Ni0. CH4 dissociation occurs over Ni0 active sites, generating hydrogen and surface C species. ......."

[ Last edited by dream09 on 2010-2-2 at 18:21 ]
7楼2010-02-02 17:56:12
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)

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小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
liconglin970410(金币+5):多谢指点,欢迎常来 2010-02-04 13:01
你的现象还是比较好理解的!
其实这个反应在低温或者高空速下要经历一个还原-氧化-还原反应循环!
一般认为:因为只有金属态的镍才具有甲烷裂解活性,如果在低温下反应进料中的氧气没有被完全消耗时,这部分氧很容易使镍(部分或者全部)处于氧化态,因而甲烷裂解进行的速率较慢,无法维持在很好的还原-氧化-还原反应循环。

可能几句话也说不清楚。我们进行过仔细的研究,希望下列文献对你有用!
International Journal of Hydrogen Energy,34(9)2009,3734-3742.
International Journal of Hydrogen Energy. 33 (2008) 5493-5500.
Catalysis Today, 131(1-4) (2008-2-29) 278-284.
Journal of Catalysis, 250(2) (2007-9-10) 331-341.
2楼2010-02-02 13:35:51
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ratio

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小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
liconglin970410(金币+1):欢迎交流,^_^ 2010-02-04 13:01
同意侯老师。
另外同样的道理,若有CH4残余则容易积碳失活。如果后来反应的CO2选择性很高则基本可以确定是氧化失活,NiO是可催化甲烷燃烧。

ps:楼主ICC哪个组的?也在做POM?
3楼2010-02-02 14:36:30
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sandral

金虫 (小有名气)

多谢侯老师!我先看看这几篇文献,有问题在问你
4楼2010-02-02 15:38:55
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