负载型Rh,Ru催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应机理的原位时间分辨红外光谱研究

采用原位时间分辨红外光谱(insituTR-FTIR)技术,在500~600℃、时间分辨率优于0.3s的条件下,对CH4/O2/He(2/1/45,摩尔比)混合气在不同预处理后的Rh/SiO2,Ru/γ-Al2O3和Ru/SiO2上的反应及其与催化剂上吸附CO物种的作用情况进行了跟踪、考察.实验结果表明,在还原态和工作态Rh/SiO2上,CO是POM反应的初级产物.由甲烷直接脱氢生成表面吸附氢和CHx(x=1~3)物种,后者再进一步氧化生成CO是Rh/SiO2上POM反应的主要途径.在Ru/γ-Al2O3,Ru/SiO2和氧化态的Rh/SiO2上,CO2是CH4/O2/He混合气反应的初级产物.CH4与CO2和H2O的重整反应是Ru/γ-Al2O3和Ru/SiO2上CO和H2生成的主要途径.在Rh/SiO2和Ru/g-Al2O3上,催化剂表面吸附CO物种的进一步氧化是POM反应中CO2生成的重要途径之一.