CH4/CO2低温重整反应TaskerⅢ型表面金属氧化物纳米片负载镍基催化剂的设计制备与机理研究

项目名称： CH4/CO2低温重整反应TaskerⅢ型表面金属氧化物纳米片负载镍基催化剂的设计制备与机理研究

项目编号： No.21403304

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李琳

作者单位： 中南民族大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 甲烷二氧化碳重整可以将CO2和CH4两种温室气体直接转化为合成气，通常需要高温反应。目前应用最为广泛的镍基催化剂在低温重整条件下（<650℃）的低活性和易积碳等问题至今仍未有效解决。本项目在前期工作基础上，设计制备Tasker Ⅲ 型表面定向生长的金属氧化物纳米片（MgO(111)、CeO2(200)）负载镍基催化剂，并用于催化低温甲烷二氧化碳重整反应。利用载体Tasker Ⅲ 型交替离子层的特殊表面，调控催化剂对反应物种的吸附活化能力，着力改善因低温下积碳而导致的失活问题，最终提高低温重整反应的活性和稳定性。采用原位光谱并结合密度泛函理论计算，研究载体Tasker Ⅲ型表面与活性金属之间的相互作用对反应动力学行为的影响机制，探索Ni/MgO(111)和Ni/CeO2(200)的催化反应机理，从而为在分子水平上设计制备具有优异性能的低温重整反应催化剂提供一定的理论和实践支撑。

中文关键词： 甲烷二氧化碳重整；镍基催化剂；高能面金属氧化物；催化活性；积碳

英文摘要： Carbon dioxide reforming of methane is of great importance because two greenhouse gases CO2 and CH4 can be directly transformed to the extremely useful synthesis gas. This reaction normally needs high temperature. A traditional nickel-based catalyst was o

英文关键词： carbon dioxide reforming of methane；Ni-based catalysts；metal oxide with exposed high-energy facets；catalytic activity；carbon deposition