甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的研究进展

牛 量，于 涛，张 晓，陈冰冰，石 川**，金 星*

(1.吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022；2.大连理工大学 化工与环境生命学部化学学院，辽宁 大连 116024)

随着温室效应的日益严重，人类对全球变暖情况和气候变化情况十分关注，由于人类对能源的需求，化石燃料燃烧后产生的二氧化碳越来越多，作为最主要的温室气体之一，如何有效利用CO2是人类面临的巨大挑战[1,2].

天然气的储量特别丰富，热值相对较高，将作为石油能源的替代品而成为第一大能源.作为天然气主要成分的甲烷，将成为重要的化工原料，在化工产业中占据主导地位[3].

甲烷二氧化碳重整制合成气是有效利用两种温室气体(CH4和CO2)的途径之一[4]，该反应生成的高附加值合成气可以用来制造更多有用的增值产品如甲醇，合成汽车燃料等等[5,6].

目前，镍基催化剂、碳化物催化剂及贵金属催化剂被广泛研究.本文对贵金属基催化剂及镍基催化剂的一些研究进展进行概述，重点关注了一类新型的催化材料-过渡金属碳化物，其在甲烷二氧化碳重整制合成气反应中的一些催化特性.

T/℃

T/℃图1 CH4(a)和CO2(b)热力学平衡转化率

1 贵金属催化剂

贵金属催化剂(Rh，Pt，Ir等)在高温下(>750 ℃)不仅有优异的催化重整反应活性和稳定性，且具有良好的抗积碳性能，被广泛的用于甲烷二氧化碳重整反应中[9].NAGAOKA等发现将Ru负载到不同载体TiO2、SiO2、Al2O3、MgO上，在1.2 MPa的操作压力下，Ru/MgO由于载体碱性高从而有最高的反应活性和抗积碳性能[10].Pt和Ru相似，将Pt负载到ZrO2上比负……