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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 4 期甲烷催化部分氧化制合成气催化剂的研究进展阮鹏1，杨润农1，2，林梓荣1，孙永明2（1 广东佛燃科技有限公司，广东 佛山 528000；2 中国科学院广州能源研究所，广东 广州 510640）摘要：天然气是一种前景广阔的清洁燃料，甲烷作为天然气的主要成分，其高效利用具有重要的现实意义。
在众多甲烷转化途径中，甲烷催化部分氧化（CPOM ）具有能耗低、合成气组分适宜、反应迅速等优势。
本文简要介绍了CPOM 反应机理，即直接氧化机理和燃烧-重整机理；重点综述了过渡金属、贵金属、双金属和钙钛矿这四类CPOM 催化剂的研究现状；分析了反应温度、反应气体碳氧比和反应空速对CPOM 反应特性的影响；阐述了积炭和烧结这两种催化剂失活的主要原因及应对措施。
根据研究结果可知，通过选取合适的催化剂组分、采用优化的制备方法、精确控制催化剂活性组分分布和微观结构等措施，可以保证更多的有效活性位更稳定地暴露在催化剂表面，以此提高催化性能（包括甲烷转化率、合成气选择性、合成气生成率、反应稳定性等）。
最后指出了对CPOM 催化剂微观结构的合理设计与可控制备以及对CPOM 反应机理的深入研究仍将是今后关注的重点。
关键词：甲烷；部分氧化；催化剂；合成气；多相反应中图分类号：TE644 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）04-1832-15Advances in catalysts for catalytic partial oxidation of methane to syngasRUAN Peng 1，YANG Runnong 1，2，LIN Zirong 1，SUN Yongming 2(1 Guangdong Foran Technology Company Limited, Foshan 528000, Guangdong, China; 2 Guangzhou Institute of EnergyConversion, Chinese Academy of Science, Guangzhou 510640, Guangdong, China)Abstract: Natural gas is a promising clean fuel. The efficient use of methane, the major component of natural gas, is of great practical importance. Among many methane conversion routes, catalytic partial oxidation of methane (CPOM) has the advantages of low energy consumption, suitable syngas fraction and rapid reaction. This paper briefly introduced the CPOM reaction mechanisms (i.e. direct oxidation mechanism and combustion-reforming mechanism), reviewed the current research on four types of CPOM catalysts (i.e. transition metal, noble metal, bimetal and perovskite catalysts), analysed the effects of reaction temperature, carbon to oxygen molar ratio of reactant gas and reaction space velocity on CPOM reaction characteristics, and explained the two main causes of catalyst deactivation (i.e. carbon deposition and sintering) together with their countermeasures. According to the results of the research, the catalytic performance (including methane conversion, syngas selectivity, syngas yield, reaction stability) could be improved by selecting suitable catalyst components, adopting an optimized preparation method and precisely controlling the distribution of active components and microstructure of the catalyst. These method could ensure that more active sites are consistently exposed to the surface of catalyst. Finally, it综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1109收稿日期：2022-06-13；修改稿日期：2022-08-22。
K2MnAl11O19六铝酸盐催化剂的制备及其催化甲烷燃烧性
能的研究
郑建东;任晓光;葛秀涛
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2012(026)002
【摘要】采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和反相微乳液法制备六铝酸盐催化剂K2 MnAl11O9,利用XRD、BET和TGDTA技术及甲烷燃烧活性对催化剂进行了表征和活性验证.结果表明,3种方法所制备催化剂经1200℃焙烧4h后均可以形成完整的六铝酸盐晶型,同时都具有高的催化性能和高温稳定性,其中反相微乳液法制备的K2MnAl11O19催化剂具有较高的比表面积和甲烷催化燃烧活性,起燃温度T10％=458℃,至676℃(T90％)甲烷完全转化.
【总页数】4页(P117-120)
【作者】郑建东;任晓光;葛秀涛
【作者单位】滁州学院材料与化学工程学院,滁州239000;北京石油化工学院化学工程系,北京102617;滁州学院材料与化学工程学院,滁州239000
【正文语种】中文
【中图分类】O643
【相关文献】
1.镧系六铝酸盐催化剂的制备及其催化甲烷燃烧活性研究 [J], 郑建东;侯豹;葛秀涛;章守权
2.共沸蒸馏法制备稀土六铝酸盐催化剂LaMnAl11O19及甲烷燃烧催化性能的研究 [J], 胡瑞生;吕宏缨;沈岳年;牛建中;何荔;索继栓
3.金属螯合凝胶法制备六铝酸盐催化剂的研究及其甲烷燃烧活性的研究 [J], 任晓光;郑建东;宋永吉;于君英
4.不同方法制备K2MnAl11O19六铝酸盐催化剂及其甲烷的燃烧活性 [J], 任晓光;郑建东;宋永吉
5.制备方法对锰Mn掺杂钾六铝酸盐催化剂催化甲烷燃烧性能的影响 [J], 郑建东;任晓光;葛秀涛
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六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧研究的开题报告题目：六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧研究一、研究背景甲烷是一种重要的天然气资源，具有广泛的应用前景。
然而，甲烷的直接燃烧会产生大量的二氧化碳和一氧化碳等有害物质，对环境带来严重的影响。
因此，研究如何有效地降低甲烷的排放量，实现清洁能源的利用，成为当前研究的热点之一。
催化燃烧是治理排放甲烷的有效方法之一。
六铝酸盐及其金属基整体式催化剂具有优异的催化活性和稳定性，已被广泛应用于甲烷的催化燃烧领域。
因此，深入研究六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧机理，对催化燃烧技术的发展具有重要的指导意义。
二、研究目的本研究旨在探究六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧机理，具体研究目的如下：1. 合成具有不同组成和结构的六铝酸盐及其金属基整体式催化剂，并测试其在甲烷催化燃烧反应中的催化性能。
2. 研究不同催化剂在甲烷氧化反应中的催化活性、选择性和稳定性，寻找优化催化性能的途径。
3. 基于反应机理，探究催化剂结构和组成对催化活性的影响，为催化燃烧技术的优化提供理论基础。
三、研究内容及方法1. 合成六铝酸盐及其金属基整体式催化剂采用水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等不同合成方法，制备不同组成和结构的Al6O18、FeAl12O19、CuAl12O19等六铝酸盐及其金属基整体式催化剂。
通过比表面积、孔隙度等物理化学性质的测试，分析催化剂的结构特征和物理化学性质。
2. 测试催化剂活性在恒流反应器中进行甲烷催化燃烧实验，测试不同催化剂在甲烷氧化反应中的催化活性、选择性和稳定性。
通过气相色谱等分析方法，分析反应产物的种类和分布，确定最优催化剂组成和结构。
3. 探究催化机理基于反应机理，运用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等测试手段，探究催化剂结构和组成对反应机理的影响。
结合反应动力学和表面化学等理论，探究催化剂结构和成分与反应活性之间的关系。
四、研究意义本研究对优化甲烷催化燃烧技术，促进清洁能源的利用具有一定的理论和实践价值。
超细Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2的制备及其催化甲烷燃烧性能研究缪建英;陈笃慧;杨乐夫;蔡俊修【期刊名称】《环境化学》【年(卷),期】1999(18)1【摘要】以共沉淀法制备Ce-Zr-O固溶体,在液相反应阶段、干燥阶段和灼烧阶段分别采取快速喷射和加入表面活性剂、正丁醇共沸蒸馏脱水以及选择适当的灼烧温度等手段控制团聚体的生成.制得超细颗粒Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2固溶体.XRD,TEM 及比表面积等的测试结果表明,该催化剂是面心立方结构、较高比表面的超细颗粒.Zr^(4+)掺杂较均匀的超细固溶体,其Raman光谱中晶格畸变带来的t_(2g)活性振动模式分裂谱峰较弱,说明晶体结构规整性较大.催化甲烷燃烧的活性测试结果也证实超细颗粒Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2固溶体的催化活性大于常规共沉淀法制备的催化剂.【总页数】7页(P39-45)【关键词】固溶体;共沉淀;甲烷;燃烧;汽车;废气处理;催化剂【作者】缪建英;陈笃慧;杨乐夫;蔡俊修【作者单位】厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室物理化学研究所【正文语种】中文【中图分类】TQ426.96;X760.1【相关文献】1.整体式Pt/γ-Al_2O_3/Ce_(0.5-x)Zr_(0.5-x)Mn_(2x)O_2催化剂低温催化燃烧饮食油烟 [J], 王健礼;廖传文;陈永东;曹红岩;刘志敏;龚茂初;陈耀强2.由钯纳米溶胶制备Pd/Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2催化剂及其表征研究 [J], 卫婷;刘立成;何洪;訾学红;戴洪兴3.Pd/Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2三效催化剂负载方法 [J], 朱保伟;陈宏德;田群;房师平4.CuO/Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2的结构特征及催化性能表征 [J], 蒋晓原;陈煜;周仁贤;郑小明5.制备方法对Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2固溶体微观晶相结构及还原性能影响的研究[J], 曹磊;倪长军;袁中山;王树东因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
