……催化剂乙醇水蒸气重整制氢反应机理研究

……催化剂乙醇水蒸气重整制氢反应机理研究

【摘要】采用浸渍法制备了10 wt% ZnO/Al2O3催化剂，考察了该催化剂在水醇摩尔比为3、常压、450oC工作条件下乙醇水蒸气重整（SRE）制氢反应性能。结果表明，在该催化剂上SRE反应的主要产物为H2、CH3CHO、C2H4、CH3COOH、CO2以及CH3COCH3。H2O：C2H5OH摩尔比在3时C2H5OH转化率达38%，H2选择性达40%。利用XRD等表征手段考察了催化剂的物理化学性质，提出了SRE反应在ZnO/Al2O3催化剂上的反应机理。

【关键词】乙醇制氢氧化锌三氧化二铝

一、前言

乙醇水蒸气重整（SRE）制氢是一种基于生物质能转化的制氢方式，相比传统的化石资源制氢，其有系统整体CO2零排放、来源广泛、低毒、安全等诸多优势。因此，SRE具有广阔的发展前景。催化剂及其反应机理研究是SRE过程开发的关键，有关SRE反应的研究已有大量文献报道。如，Seker的研究结果显示，在450oC 时ZnO/SiO2催化剂上的C2H5OH转化率可达80%，但其H2选择性较低，且机理不清晰。基于以上原因，本文通过浸渍法，合成出10 wt% ZnO/Al2O3催化剂，并运用微型固定床催化反应器以及各种结构表征手段，对催化剂的结构以及反应机理进行深入探究。

二、实验部分

（一）催化剂制备

（二）催化剂表征及活性评价

X射线衍射（XRD）采用日本Shimadzu公司6000型X射线衍射仪进行分析。催化剂活性评价在常压石英固定床反应器中进行。反应时，将乙醇与水的混合物在130oC汽化蒸发后混合N2气进入反应管。反应后的产物在保温状态下，直接进入色谱进行分析。

三、结果与讨论

（一）ZnO/Al2O3催化剂表征结果

（二）ZnO/Al2O3催化剂SRE反应性能

（2）乙醇水蒸气摩尔比对催化剂性能影响。

（三）ZnO/Al2O3催化剂上SRE反应机理探讨

四、结论

参考文献：

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