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混合导体膜反应器用于甲烷部分氧化制合成气的研究: 2025年; 为解决甲烷部分氧化反应制合成气中的过度氧化问题,通过引入混合导体透氧膜反应器与甲烷部分氧化反应的耦合,提高合成气的选择性。以Ni/γ-Al_(2)O_(3)和Ni/SBA-15为催化剂对膜反应器性能进行测试。结果表明,Ni/SBA-15催化剂的介孔结构在测试后坍塌,性能下降。而在950℃下,以Ni/γ-Al_(2)O_(3)为催化剂的膜反应器甲烷转化率达92%,CO选择性高达99%。经500 min稳定性测试,膜反应器展现出良好的甲烷转化率和化学稳定性。; 李勇李勇李慧敏肖华盛陈天翔陈鑫智; 关键词：合成气催化剂膜反应器甲烷部分氧化

金属离子掺杂对Ni基复合氧化物结构调控及其催化甲烷部分氧化反应研究: 2025年; 掺杂金属离子可调控复合金属氧化物中活性金属的配位环境并构造缺陷位,进而提高复合金属氧化物作为催化剂催化性能。利用溶胶凝胶法制备了掺杂Zn、Ce或Fe的Ni基复合氧化物催化剂,并用于催化甲烷部分氧化(POM)反应。采用XRD、N_(2)物理吸/脱附、H_(2)-TPR和XPS等方法对催化剂晶相结构、织构性质、还原性能和物种化学状态等进行了表征。结果表明,金属离子掺杂有效调控了Ni和活性氧物种的分布,其中,Ni_(0.76)Ce_(0.24)Cr_(2)催化剂中Ce的掺杂增强了Ni与其他金属的相互作用,增大了催化剂表面活性氧物种数量,该催化剂在高温段(550~600℃)的H_(2)选择性接近100%。; 舒东博陈海洁王晓斌闫妍琼吕岩王俊文丁传敏; 关键词：复合金属氧化物甲烷部分氧化物种分布金属离子掺杂

Al、Ti或Zr改性对包埋式Ni@SiO_(2)催化剂甲烷部分氧化制合成气性能的影响: 2024年; 包埋式结构催化剂能够有效地阻止活性组分的高温烧结,实现甲烷部分氧化(POM)反应高效制合成气。采用Stöber法制备了包埋式Ni@SiO_(2)催化剂,并引入Al、Ti或Zr对其进行改性制得相应的改性催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和N_(2)吸/脱附等对催化剂的晶相结构、形貌和织构性质等进行了表征,并研究了改性对催化剂在POM反应制合成气(原料气组成:V(CH4):V(O_(2)):V(N_(2))为2:1:3、流量为60mL/min、压力为0.1MPa、空速为7.2L/(g·h)和反应时间为22h)中催化性能的影响。结果表明,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Al-SiO_(2)可促进甲烷的活化,其催化性能明显提升,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)因活性位点的阻碍而催化性能降低。在700℃下,反应稳定后,Ni@SiO_(2)和Ni@Al-SiO_(2)的CH4转化率分别为86%和80%,CO选择性均为90%左右,H_(2)选择性分别为93%和88%。经8 h稳定性测试后,与Ni@SiO_(2)相比,Ni@Ti-SiO_(2)和Ni@Zr-SiO_(2)的CH4转化率、CO选择性和H_(2)选择性均明显降低。活性位点的减少和积炭是导致催化剂失活的主要原因,积炭未造成活性位点的完全覆盖,催化剂仍能保持稳定的POM催化性能。; 邵景玲李杰费兆阳李雷; 关键词：甲烷部分氧化

一种钙钛矿负载钴高效催化剂、制备方法以及甲烷部分氧化制备甲醇的方法: 本发明提供一种钙钛矿负载钴高效催化剂、制备方法以及甲烷部分氧化制备甲醇的方法。通过选用暴露(110)晶面截十二面体的钛酸锶载体，控制Co纳米颗粒粒径在一定范围，制备出Co纳米颗粒均匀分散的催化剂，并利用Co纳米颗粒以及与...; 何静张志军张健朱彦儒宋红艳安哲王文龙

一种新型甲烷部分氧化制乙炔裂解炉: 本实用新型涉及一种新型甲烷部分氧化制乙炔裂解炉，包括罐体，所述罐体的内腔壁固定有固定板，所述固定板上设有清理机构和混合机构，所述固定板的上表面固定有竖板，所述清理机构包括固定于罐体内腔上表面的电机，所述电机的输出轴固定有...; 贾学山张艺

强氧还原性氮化硼的制备及其催化甲烷部分氧化反应性能: 2024年; 氮化硼(BN)作为一种新兴的二维无机材料,近年来在烷烃氧化脱氢方面得到了广泛的应用,目前有研究表明氧物种的引入可以使BN具有更好的催化性能。采用以硼酸为硼源、尿素为氮源直接共融的合成方法制备了含氧BN催化剂(n(硼酸):n(尿素)=1:1、1:2、1:3和1:4),探究了在温度400~700℃、空速14400 mL/(g·h)和V(CH_(4)):V(O_(2))=2:1的反应条件下,催化剂在甲烷部分氧化(POM)反应中的催化性能。采用FT-IR、ICP-OES、XRD和循环伏安(CV)等测试方法对催化剂的含氧官能团、元素含量(质量分数)、晶相结构和氧还原性能等进行了表征。结果表明,在POM反应中,n(硼酸):n(尿素)=1:2条件下制得的催化剂(BN-1:2)表现出最佳的催化性能(CH_(4)转化率43%,CO选择性72%,H_(2)选择性17%)。与其他3种催化剂相比,BN-1:2具有最高的结晶度,使其与O_(2)的相互作用更强,促进O_(2)活化,而且BN-1:2在CV测试中具有最大的电流密度(3.4889×10^(-4)A/cm^(2)),说明其具有最强的氧还原性能,可促进活性位点形成,从而表现出更好的催化性能。; 闫妍琼王晓斌陈海洁吕岩原沁波丁传敏王俊文; 关键词：氮化硼甲烷部分氧化

OH^(*)对Ni(111)上甲烷部分氧化成CO影响的理论计算: 2024年; 为促进我国能源结构转型和缓解能源短缺压力,将储量丰富的天然气(甲烷)部分氧化成合成气具有重要的现实意义。该过程常用的催化剂为Ni基催化剂,其存在易积炭失活的问题。深入研究Ni基催化剂表面的催化机理有助于解决该问题。基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,确定了甲烷部分氧化中相关物种在Ni(111)上最有利的吸附构型,并通过二聚体方法搜索了反应过程中各基元反应的过渡态,分析了Ni(111)上甲烷部分氧化生成CO的整个过程。结果表明,CH^(*)在Ni(111)上的吸附能为6.98 eV,CH2^(*)脱氢生成CH^(*)的活化能为0.28 eV,远低于CH^(*)脱氢的活化能(1.29 eV),说明CH^(*)可在Ni表面大量存在,并且其变化可影响整个反应途径。在甲烷部分氧化生成CO的整个过程中,OH^(*)氧化CH^(*)生成CO^(*)时的活化能为1.48 eV,较C^(*)被O^(*)直接氧化生成CO的活化能(1.59 eV)低0.11 eV,因此形成OH^(*)更有利于CO的生成。在CH^(*)被OH^(*)氧化生成CO^(*)的过程中,经历了CHOH^(*)→COH^(*)→CO^(*)的转化过程,整个转化过程的活化能为0.91 eV;而CHOH^(*)→CHO^(*)→CO^(*)的转化过程的活化能为0.73 eV,因此CHOH^(*)更倾向于脱氢生成CHO^(*)进而生成CO^(*),甲烷部分氧化生成CO^(*)的最佳反应路径为CH_4^(*)→CH_3^(*)→CH_(2)^(*)→CH^(*)+OH^(*)→CHOH^(*)→CHO^(*)→CO^(*)。; 陈鹏孟园园丁传敏王俊文王莲; 关键词：甲烷部分氧化密度泛函理论

一种甲烷部分氧化制乙炔裂解设备及其使用方法: 本发明公开了一种甲烷部分氧化制乙炔裂解设备及其使用方法，其甲烷部分氧化制乙炔裂解设备包括燃烧室，所述燃烧室的左侧固定安装有连接管，所述连接管的左侧固定安装有预热器，所述预热器的左侧固定安装有第一管道，所述第一管道的内侧固...; 张艺贾学山

透氧-透氢双膜反应器制备及其甲烷部分氧化制氢研究: 氢能作为一种清洁的新型能源，受到了各界的广泛关注。通过甲烷部分氧化（Partialoxidationofmethane，POM）获得合成气，是重整制氢的主要方式之一。通过透氧膜实现氧气的分布器式进料能够优化反应器的热分布...; 黑悦鹏; 关键词：氢气制备膜反应器甲烷部分氧化中空纤维膜

废ZSM-5分子筛再晶化并应用于甲烷部分氧化性能研究: 2023年; 废ZSM-5分子筛资源化利用可有效减少工业固废排放、降低环境污染,是一条节约能源、绿色环保且可持续发展的路线。探究了沸石废分子筛催化剂(主要为废ZSM-5分子筛)定向再生为ZSM-5分子筛的绿色回收工艺,重点考察了模板剂用量、补加硅源用量和模板剂种类对沸石废分子筛催化剂回收率的影响。通过X射线衍射(XRD)、氮气吸/脱附和扫描电镜(SEM)等分析合成分子筛的结晶度、比表面积和形貌,从而得出最佳合成条件:模板剂为四丙基氢氧化铵(TPAOH)、硅源与模板剂比例为n(SiO_(2)):n(TPAOH)=1:1且补加硅源量与废分子筛硅源量比例为n(Si补加):n(Si废)=2.5:1.0,对应废分子筛催化剂回收率可达88.0%。利用废分子筛催化剂再晶化所得ZSM-5分子筛作为载体制得的催化剂用于甲烷部分氧化反应进行性能测试,在600°C下较未变废原料表现出更优异的CH4转化率、CO选择性和H2选择性。; 王进丁传敏吕岩王琦琛石子兴原沁波刘世斌王俊文; 关键词：ZSM-5分子筛甲烷部分氧化

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