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Al2O3 + La2O3 蛋黄壳催化剂负载 Ni 纳米粒子用于光辅助甲烷热分解
Journal of Colloid and Interface Science ( IF 9.7 ) Pub Date : 2023-04-07 , DOI: 10.1016/j.jcis.2023.04.016
Hui Bian 1 , Terry Z H Gani 2 , Jiaolong Liu 3 , Emmerson Hondo 2 , Kang Hui Lim 2 , Tianxi Zhang 2 , Deng Li 4 , Shengzhong Frank Liu 5 , Junqing Yan 4 , Sibudjing Kawi 2
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催化甲烷分解 (CMD) 已成为从天然气中大规模生产 H 2和碳纳米结构的有吸引力的技术。由于 CMD 过程是温和吸热的,因此在低温条件下应用集中的可再生能源(例如太阳能)可能代表了 CMD 过程操作的有前途的方法。在此,Ni/Al 2 O 3 -La 2 O 3蛋黄壳催化剂是使用简单的单步水热方法制造的,并测试了它们在光热 CMD 中的性能。我们表明,可以通过添加不同数量的 La 来调整所得材料的形态、Ni 纳米颗粒的分散性和还原性以及金属-载体相互作用的性质。值得注意的是,添加最佳数量的 La (Ni/Al- 20La)相对于基础Ni/Al 2 O 3材料提高了H 2产率和催化剂稳定性,同时也有利于碳纳米纤维的基础生长。此外,我们首次展示了 CMD 中的光热效应,即在 500 °C 的恒定整体温度下引入 3 个太阳光照射可逆地增加 H 2催化剂产率相对于黑暗中的速率提高约 1.2 倍,同时表观活化能从 41.6 kJ mol -1降低至 32.5 kJ mol -1。光照射进一步抑制了低温下不需要的 CO 联产。我们的工作揭示了光热催化是 CMD 的一个有前途的途径,同时提供了对改性剂在 Al 2 O 3催化剂上富集甲烷活化位点的作用的深刻理解。





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更新日期:2023-04-12
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