FeM双金属用于甲烷催化裂解制纯氢气和碳纳米材料

作者：钱敬侠; 陈天文; 刘大斌; 周吕^*

来源：化工进展, 2021, 40(11): 6102-6112.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-2226

• 甲烷
• 裂解
• 催化剂
• 制氢
• 碳纳米材料

采用熔融法以铁、钼、铜和钨硝酸盐为原料,制备出一系列的FexMy(M=Mo、Cu、W)双金属催化剂。首先考察了一系列的Fe15M1(M=Mo、Cu、W)双金属催化剂的甲烷催化裂解(CDM)活性,Fe15Mo1的催化活性远高于Fe15Cu1和Fe15W1。通过比表面积测试(BET)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和拉曼光谱(Raman)等分析方法对Fe15M1的物理特性、结构组成、还原特性和副产物碳纳米材料(CNMs)的石墨化度等进行表征。进一步考察了金属Mo的掺杂量和焙烧温度对FexMoy双金属催化剂的甲烷转化率和碳产率的影响。Fe1Mo1表现出优异的催化性能,其碳产率(6gC/gcat)高于纯Fe的碳产率(4.35gC/gcat)。XRD和X射线光电子能谱(XPS)分析表明,Fe1Mo1双金属形成Fe2(MoO4)3相,提高了其催化活性和稳定性;透射电镜(TEM)结果表明,Fe1Mo1催化剂CDM反应后的CNMs为竹节状的碳纳米管。

• 出版日期2021
• 单位南京理工大学