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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 理论交流 » 甲烷干重整反应中Ni基催化剂寿命后被氧化
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HJmingzhi

铁杆木虫 (小有名气)

[交流] 甲烷干重整反应中Ni基催化剂寿命后被氧化

反应气是CH4和CO2，没有稀释气体，固定床。在700℃、100 h的连续反应后，XRD出现了NiO的峰。催化剂是做完寿命后降到室温后取出来的，应该不至于被空气氧化。如果是在反应的时候被氧化的，床层的下游也应该会被产物H2还原。所以，NiO是存在于床层上游部分。那它是如何被氧化的呢？
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1楼 2015-09-05 08:57:38
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ikpntnu0122

木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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HJmingzhi: 金币+10 2015-09-05 20:11:44
进口的地方，CO2 在高温时有一定的氧化性，会促进表面NiO的形成，但是如同楼主所说的形成NiO的XRD峰，可能是在后续操作过程中形成的，一般氢分压存在的条件下，NiO就不太可能形成。
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2楼2015-09-05 09:13:04
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)
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HJmingzhi: 金币+10 2015-09-05 20:11:33
我做过一点, 二氧化碳可以氧化镍, 但是很难,需要700多度, 有原位XRD分析。可以参考：
Title: Methane autothermal reforming with CO(2) and O(2) to synthesis gas at the boundary between Ni and ZrO(2)
Source: International Journal of Hydrogen Energy Volume: 34 Issue: 9 Pages: 3734-3742 Published: 2009

我估计你的情况不是反应中造成的氧化，可能是分析时暴露在空气中导致的
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3楼2015-09-05 19:35:02
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HJmingzhi

铁杆木虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by zyhou at 2015-09-05 19:35:02
我做过一点, 二氧化碳可以氧化镍, 但是很难,需要700多度, 有原位XRD分析。可以参考：
Title: Methane autothermal reforming with CO(2) and O(2) to synthesis gas at the boundary between Ni and ZrO(2)
Sourc ...

我这个也是700度的连续反应100 h，所以应该还是有可能被CO2氧化吧?
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4楼2015-09-05 20:11:23
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HJmingzhi

铁杆木虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by ikpntnu0122 at 2015-09-05 09:13:04
进口的地方，CO2 在高温时有一定的氧化性，会促进表面NiO的形成，但是如同楼主所说的形成NiO的XRD峰，可能是在后续操作过程中形成的，一般氢分压存在的条件下，NiO就不太可能形成。

您说的很有道理！那我猜还有一个原因，100h结束后，我是开着这两种气降温的，不是在惰性气体下降的，然后降到100°就拿出来了，是不是催化剂里面没有温度没降下来导致被氧化？
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5楼2015-09-05 20:13:55
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ody2004

至尊木虫 (著名写手)
★
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本身也会被CO2氧化啊；再就是如果是高度还原的Ni纳米颗粒，活性是很高的，即使室温也能吸收空气中O2、CO2、H2O被氧化。
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6楼2015-09-05 20:22:26
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ikpntnu0122

木虫 (正式写手)
★
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引用回帖:
5楼: Originally posted by HJmingzhi at 2015-09-05 20:13:55
您说的很有道理！那我猜还有一个原因，100h结束后，我是开着这两种气降温的，不是在惰性气体下降的，然后降到100°就拿出来了，是不是催化剂里面没有温度没降下来导致被氧化？...

不能开着CO2来降温，应该换氮气。CO2降温的时候容易产生氧化。
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7楼2015-09-05 21:56:05
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