物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2013年
10期
2245-2254
,共10页
李琪%侯玉慧%董玲玉%黄铭湘%翁维正%夏文生%万惠霖
李琪%侯玉慧%董玲玉%黃銘湘%翁維正%夏文生%萬惠霖
리기%후옥혜%동령옥%황명상%옹유정%하문생%만혜림
SiO2%气凝胶%甲烷部分氧化%羟基%PVP%稳定性
SiO2%氣凝膠%甲烷部分氧化%羥基%PVP%穩定性
SiO2%기응효%갑완부분양화%간기%PVP%은정성
SiO2%Aerogel%POM%Hydroxyl%PVP%Stability
以常压有机溶剂置换(A)和溶剂置换-表面改性(B)方式制备的两种SiO2气凝胶(SiO2-A(或B)型气凝胶,记为SiO2-A(or B)G)为载体,采用常规浸渍法和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加浸渍法合成不同SiO2气凝胶负载的Ni/SiO2催化剂,并考察其催化的甲烷部分氧化(POM)制合成气的反应性能.结果表明,各催化剂的初始反应性能相近,但Ni/SiO2-BG的POM稳定性明显较Ni/SiO2-AG的差,而PVP添加制备的催化剂稳定性则获明显改善,Ni/SiO2-AG-PVP、Ni/SiO2-BG-PVP上POM稳定性相近.结合X射线衍射(XRD)、程序升温还原反应(H2-TPR)、高分辨透射电镜(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller (BET)等表征结果的分析发现:(1) SiO2-AG表面上存在一定量的羟基,可促进亲水性金属物种与其的相互作用,而SiO2-BG表面上基本为有机基团,与亲水性金属物种几乎无作用;(2) PVP的存在可使金属物种进入亲/疏水载体孔道深处,抑制焙烧中载体骨架的收缩和金属颗粒的生长,进而促进金属-载体的相互作用.这二者均能有效地提高催化剂的POM反应稳定性.
以常壓有機溶劑置換(A)和溶劑置換-錶麵改性(B)方式製備的兩種SiO2氣凝膠(SiO2-A(或B)型氣凝膠,記為SiO2-A(or B)G)為載體,採用常規浸漬法和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加浸漬法閤成不同SiO2氣凝膠負載的Ni/SiO2催化劑,併攷察其催化的甲烷部分氧化(POM)製閤成氣的反應性能.結果錶明,各催化劑的初始反應性能相近,但Ni/SiO2-BG的POM穩定性明顯較Ni/SiO2-AG的差,而PVP添加製備的催化劑穩定性則穫明顯改善,Ni/SiO2-AG-PVP、Ni/SiO2-BG-PVP上POM穩定性相近.結閤X射線衍射(XRD)、程序升溫還原反應(H2-TPR)、高分辨透射電鏡(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller (BET)等錶徵結果的分析髮現:(1) SiO2-AG錶麵上存在一定量的羥基,可促進親水性金屬物種與其的相互作用,而SiO2-BG錶麵上基本為有機基糰,與親水性金屬物種幾乎無作用;(2) PVP的存在可使金屬物種進入親/疏水載體孔道深處,抑製焙燒中載體骨架的收縮和金屬顆粒的生長,進而促進金屬-載體的相互作用.這二者均能有效地提高催化劑的POM反應穩定性.
이상압유궤용제치환(A)화용제치환-표면개성(B)방식제비적량충SiO2기응효(SiO2-A(혹B)형기응효,기위SiO2-A(or B)G)위재체,채용상규침지법화취을희필각완동(PVP)첨가침지법합성불동SiO2기응효부재적Ni/SiO2최화제,병고찰기최화적갑완부분양화(POM)제합성기적반응성능.결과표명,각최화제적초시반응성능상근,단Ni/SiO2-BG적POM은정성명현교Ni/SiO2-AG적차,이PVP첨가제비적최화제은정성칙획명현개선,Ni/SiO2-AG-PVP、Ni/SiO2-BG-PVP상POM은정성상근.결합X사선연사(XRD)、정서승온환원반응(H2-TPR)、고분변투사전경(TEM)화Brunauer-Emmett-Teller (BET)등표정결과적분석발현:(1) SiO2-AG표면상존재일정량적간기,가촉진친수성금속물충여기적상호작용,이SiO2-BG표면상기본위유궤기단,여친수성금속물충궤호무작용;(2) PVP적존재가사금속물충진입친/소수재체공도심처,억제배소중재체골가적수축화금속과립적생장,진이촉진금속-재체적상호작용.저이자균능유효지제고최화제적POM반응은정성.