甲醇水蒸气重整制氢催化剂的微观结构与活性研究

许云波，孙瑜，陈福，李 龙

（四川蜀泰化工科技有限公司，四川 遂宁 629300）

摘  要：系统考察了不同制备方法(共沉淀法、浸渍法和溶胶-凝胶法)对Cu/ZnO/AL₂O3催化剂微观结构及其在甲醇水蒸气重整(MSR)反应中催化性能的影响。表征结果显示,溶胶-凝胶法制备的催化剂具有最小Cu晶粒尺寸(6.8nm)、最高比表面积(108m²/g)、最高 Cu*含量(18%)及最强 Cu - Zn相互作用力,表现出最高甲醇转化率(92.6%)和 H,选择性(98.2%）。研究揭示了催化剂微观结构与活性的关系，确定了溶胶一凝胶法为最优制备方法。

关键词：甲醇水蒸气重整;Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂;制备方法;微观结构;催化活性

氢能作为一种清洁高效的能源载体，在解决能源危机和环境污染问题方面展现出巨大潜力。在甲醇制氢工艺中,醇水蒸气重整（Methanol Steam Reforming,MSR)制氢相对甲醇裂解制氢优势更为明显,理论收率高可达18.8%，并且反应温度、压力低，C0含量少，均<2%，是车载制氢和分布式制氢的理想技术路线。铜基催化剂,特别是 Cu/Zn0/Al₂0₃体系,因其良好的催化活性、选择性和相对低廉的成本，在MSR反应中得到广泛应用。

Cw/ZnO/Al₂O₃催化剂的催化性能在很大程度上取决于其微观结构特性，而微观结构又与制备方法密切相关。目前，该催化剂的制备方法主要包括共沉淀法、浸渍法和溶胶－凝胶法等。本研究通过对比这3种制备方法，揭示制备方法-微观结构-催化性能关系，为高性能催化剂设计提供指导。

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