镍基粘结型催化剂上甲烷解离和CO歧化反应动力学研究

用脉冲微反色谱技术研究了在镍基粘结型催化剂上CH_4解离和CO歧化反应动力学,以及稀土氧化物的催化作用.因碳在表面沉积对活性有影响,引入了积碳因子,得到了满意结果.稀土氧化物的合适加入量均可降低反应活化能.对CH_4解离反应,La_2O_3和CeO_2的适宜值均为3%(mass),而CO歧化反应La_2O_3为4.5%(mass),CeO_2为3%(mass).在稀土氧化物加入量为0-6%(mass)内,活化能降低范围:CO歧化为33kJ/mol,CH_4解离为44kJ/mol.认为吸附态的甲烷脱除第一氢原子是反应控制步骤,稀土氧化物通过对吸附态的甲烷分子和邻近Ni原子的正电吸引,改变了甲烷解离的机理,使活化能降低.CO借助稀土氧化物中晶格氧转移使其更易实现歧化反应,使活化能降低.发现CO歧化反应中生成的碳对活性影响比较小,认为这是由于沉积在镍表面上的碳迁移到载体上的缘故.