调控NiAl催化剂氧空位的合成策略及其在甲烷二氧化碳干重整中的性能研究

《International Journal of Hydrogen Energy》：Tailoring oxygen vacancies in NiAl catalysts via different synthesis methods dictates performance in CO 2 dry reforming of methane

本文系统比较了浸渍法、溶胶-凝胶法和共沉淀法合成的NiAl催化剂在CH4-CO2干重整反应中的性能差异。研究发现具有层状结构的NiAl-C催化剂因富含氧空位（Ov），可驱动CO2双路径活化机制，在700°C下实现CH4/CO2转化率分别达77.60%/85.68%，并展现优异的抗积碳稳定性，为温室气体资源化利用提供了新思路。

　　

亮点

通过不同合成方法在NiAl催化剂中定制氧空位决定了甲烷二氧化碳干重整性能

催化剂合成

采用固定n(Ni²⁺)/n(Al³⁺)=3:1的比例，通过浸渍法、溶胶-凝胶法和改良共沉淀法分别制备了三种NiAl催化剂。

样品结构与形貌特征

图1a-c展示了NiAl-C催化剂前驱体、焙烧后及还原后样品的XRD图谱。通过改良共沉淀法合成的NiAl-C前驱体在2θ=11.7°、23.6°、34.3°、38.5°、46.7°、61.3°和62.6°处显示出明显的层状双氢氧化物特征衍射峰，分别对应(003)、(006)、(012)、(015)、(018)、(110)和(113)晶面。

结论

综上所述，本研究通过浸渍法、溶胶-凝胶法和改良共沉淀法制备了用于甲烷二氧化碳干重整反应的NiAl催化剂。结果表明合成方法显著影响催化剂形貌和催化性能。与呈颗粒状的NiAl-I和NiAl-S催化剂相比，层状NiAl-C催化剂展现出更优异的催化活性。