随着化石燃料的日益减少，生物质能源作为一种可再生能，越来越受到人们的广泛关注。生物质热解气化技术是生物质能源高品位利用和发展的有效手段之一。在前人对凹凸棒石(PG)的研究基础上，以凹凸棒石为催化剂载体，通过负载活性组分Ni，制备出Ni/凹凸棒石催化剂(Ni/PG)。以甲苯为生物质焦油的模拟化合物，对甲苯的CO2催化重整(干法重整)进行了深入的研究。
在分析了该领域研究现状的基础上，建立起实验室规模的气固多相催化反应系统。采用气相色谱仪对催化重整的产物气进行成分和含量的分析。以等体积浸渍法对凹凸棒石进行活性组分的负载，经过干燥、煅烧、还原后制备出不同含量的Ni/凹凸棒石催化剂。采用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、程序升温脱附(TPD)和程序升温氧化(TPO)等检测手段对催化剂的结构和物相特性等进行分析。通过活性测试评价了Ni担载量、反应温度、CO2含量等因素对甲苯转化率、H2产量、CO产量以及积碳量和积碳物相的影响。实验结果表明；凹凸棒石(PG)对甲苯有一定的催化裂解效率，而负载Ni的Ni/PG催化剂可以显著提高甲苯的转化率；甲苯转化率随催化裂解反应温度、Ni负载量的增加而升高；在一定范围内甲苯转化率随CO2浓度和空速的增加而增加。甲苯裂解的产物气中：H2产量随反应温度和CO2浓度的增加而下降；Ni负载量的改变对H2产量影响不大 Ni负载量为2％和8％时，还原态活性组分的H2产量高于氧化态的H2产量 Ni负载量为5％时，氧化态活性组分的H2产量高于还原态的H2产量。催化裂解温度对CO产量影响不明显 CO产量随CO2浓度和Ni负载量的增加而升高。催化剂表面积碳量随催化裂解温度、CO2浓度和Ni负载量的增加而下降；催化剂表面积碳的物相种类不随CO2浓度、反应温度和Ni负载量的改变而变化；积碳物相的峰强度随CO2浓度、反应温度和Ni负载量增加而下降；惰性气氛下积碳物相的峰强度随Ni负载量的增加而升高。

    doi：
    10.7666/d.y1699545
    关键词：
    凹凸棒石 甲苯 催化裂解 生物质焦油 热解气化 干法重整 催化剂 等体积浸渍法
    作者：
    施培超
    学位授予单位：
    合肥工业大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    环境工程
    导师姓名：
    陈天虎
    学位年度：
    2010
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ241.12 O643.36
    在线出版日期：
    2010年10月29日