铜物种对Cu/Fe_2O_3水煤气变换反应催化剂性能的影响

【摘要】：采用共沉淀法制备了系列铜负载量不同的Cu/Fe2O3水煤气变换(WGS)催化剂,并考察了铜负载量对催化剂结构和水煤气变换反应性能的影响.结果表明,Cu/Fe2O3催化剂呈现出良好的水煤气反应性能,当CuO质量分数为20%时,催化剂的WGS性能最优,250°C时CO转化率高达97.2%,同时热稳定性也最好.运用X射线粉末衍射(XRD)、N2物理吸脱附和H2程序升温还原(H2-TPR)等手段对Cu/Fe2O3催化剂的物相、织构特征及还原性能进行了表征,结果表明,CuFe2O4物种的存在极大地改善了催化剂的还原性能和WGS反应活性.这是由于CuFe2O4特殊的尖晶石结构有利于Cu微晶的稳定;同时,CuFe2O4在低温下即被还原为单质铜,有利于促进催化剂体系中电子的转移.此外,通过(NH4)2CO3溶液处理,研究了独立相CuO对Cu/Fe2O3催化剂WGS反应性能的影响,结果发现,独立相CuO的存在,有利于H原子在各组分传递,从而促进催化剂的CuFe2O4的还原,改善Cu/Fe2O3催化剂的WGS反应性能. 【作者单位】： 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心;
【关键词】： 水煤气变换 Cu/FeO催化剂 铜负载量 CuFeO
【基金】：福建省教育厅A类科技项目(JA08021)~~
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 1引言氢能以其清洁、高效、安全、可再生等特点,被视为21世纪最具发展潜力的能源.1氢燃料电池能高效地将氢气的化学能转化为电能,具有高效、节能、环保的特点,被认为是本世纪全新的环境友好的利用氢能方式之一.据报道,目前大约95%的H2由原油、煤、天然气等经重整反应得到,2,3

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