甲烷催化裂解反應(yīng)中進料組成及催化劑組成影響的研究.pdf

1、甲烷催化裂解反應(yīng)制氫氣同時生成碳納米材料的工藝有重要的工業(yè)前景.作為制氫過程,甲烷裂解不生成碳氧化物,從而不產(chǎn)生溫室氣體;沒有一氧化碳產(chǎn)生,從而生成的氫氣特別適合質(zhì)子交換膜燃料電池的應(yīng)用.用共沉淀法制備類水滑石層狀化合物(稱為Feitknecht化合物)的堿式碳酸鹽,經(jīng)煅燒后形成復(fù)合氧化物及還原后形成氧化鋁負載鎳催化劑,并對其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行表征.采用純甲烷進料和有稀釋氣體的甲烷進料,研究了甲烷裂解反應(yīng)的行為.提出純甲烷進料條件下反應(yīng)溫度

2、的影響因素.對實驗中生成的各種碳纖維結(jié)構(gòu)進行了電鏡分析,提出催化劑結(jié)構(gòu)和組成、反應(yīng)氣氛和溫度是決定生成的碳纖維結(jié)構(gòu)的主要因素.隨著溫度的提高,在含銅的催化劑上生成了章魚狀、纖維狀和竹節(jié)狀的碳納米管.進一步的分析說明,催化劑中的金屬顆粒呈多面體時生成章魚狀的碳納米管;金屬顆粒呈充分發(fā)展的液滴狀時生成竹節(jié)狀的碳納米管.這表明金屬的變形性是決定碳納米形態(tài)的主要因素.適當(dāng)?shù)淖冃涡詫?dǎo)致充分發(fā)展的碳納米管.催化劑中銅的加入對鎳金屬的變形性有重要影響