高活性、高稳定性核壳结构纳米催化剂的创制及其在氨合成与低碳烷烃重整制氢中的应用

项目名称： 高活性、高稳定性核壳结构纳米催化剂的创制及其在氨合成与低碳烷烃重整制氢中的应用

项目编号： No.21173118

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理化学

项目作者： 季伟捷

作者单位： 南京大学

项目金额： 61万元

中文摘要： 可控合成不同尺寸 Fe, Co, Ni, Ru 一元或二元金属氧化物纳米粒子。浸渍引入特定种类碱金属、碱土金属、稀土元素助剂。采用超声助促的Stober法将氧化物纳米粒子包裹在不同厚度、不同孔径/孔隙率的SiO2、Al2O3稳定壳层中。通过原位还原反应，形成具有微囊反应器结构的新型纳米金属催化剂。将该类催化剂应用于氨合成以及低碳烷烃重整制氢等能源催化过程。我们前期的研究证明由于微囊反应器结构可产生明显的反应物分子的富集与强化效应，且活性纳米粒子处于稳定的包裹壳层中，这类新型纳米催化材料不仅可望具有高反应活性，而且能保持纳米粒子的高稳性，尤其是在高温、高压的苛刻反应条件下。通过改变纳米金属核的元素组成与粒子大小、调变微囊空间尺寸与包裹壳层的种类与结构，可实现对该类功能催化材料结构与性能的系统调变与优化，并深入认识二者之间的内在关联，发展出具有鲜明特色和重要应用价值的纳米催化剂及相关催化过程。

中文关键词： 核壳结构；微囊结构；金属催化剂；甲烷；重整

英文摘要：

英文关键词： Core-shell structure；Capsule-like structure；Metal catalyst；Methane；Reforming