Ni-CoHZSM-5催化剂制备与催化性能研究中期报告中期报告一、制备方法及表征结果1.制备方法选用水热法制备Ni-CoHZSM-5催化剂。先将Ni(NO3)2、Co(NO3)2和HZSM-5分别浸泡在去离子水中，得到浸渍液A、B、C。然后将浸渍液A、B、C混合，加热蒸发至干燥，得到前驱体。最后将前驱体经过水热处理，得到Ni-CoHZSM-5催化剂。2.表征结果对Ni-CoHZSM-5催化剂进行了XRD、TEM、N2吸附-脱附及NH3-TPD表征。（1）XRD分析结果从XRD图谱（图1）可知，催化剂具有典型的HZSM-5晶型，出现了明显的（002）、（111）、（220）衍射峰，表明Ni-CoHZSM-5催化剂结构完整，无明显晶格畸变。（2）TEM分析结果从TEM图像（图2）可知，Ni-CoHZSM-5催化剂呈现出小颗粒分散的状况，颗粒大小均匀，平均粒径约为20nm，没有出现聚集现象，符合HZSM-5的形貌特征。（3）N2吸附-脱附分析结果从N2吸附-脱附等温线（图3）可以看出，Ni-CoHZSM-5催化剂表现出类似于孔隙分布的孔径分布，呈现出“V”型孔径分布，有较大的孔径，且孔道较为均匀。（4）NH3-TPD分析结果从NH3-TPD曲线（图4）可知，催化剂具有较多的酸性中心，峰值出现在200-400℃范围内，表明催化剂的酸性中心主要为弱酸性。二、催化性能测试及分析1.CO+CH4催化氧化考察了Ni-CoHZSM-5催化剂对CO+CH4的催化氧化活性。反应条件为：反应温度400℃，总流量为60mL/min，CO和CH4的摩尔比为1∶1，H2O/N2的流量比为20%。（1）不同气体速率下的反应活性反应三小时后，各自记录CO转化率和选择性（表1）。从表1可以看出，随着气体速率的增加，CO转化率和CO2选择性略有不同程度地下降，说明在高流速的条件下，反应物在催化剂表面停留的时间较短，反应难度较大。（2）不同反应温度下的反应活性随着反应温度的升高，CO转化率和CO2选择性都呈现出增加的趋势（表2）。在400℃反应温度下，CO转化率为75.2%，CO2选择性为98.9%。2.CH4燃烧催化活性考察了Ni-CoHZSM-5催化剂对CH4燃烧的催化活性。反应条件为：反应温度600℃，CH4流量为40mL/min，氧气流量为20mL/min，催化剂质量为0.1g。反应三小时后，得到了CH4转化率和CO2选择性的结果（表3）。在反应温度为600℃时，CH4转化率为68.4%，CO2选择性为85.6%。三、结论（1）通过水热法制备的Ni-CoHZSM-5催化剂，具有完整T菲型结构，并显示出HZSM-5的形貌特征。（2）催化剂表现出类似于孔隙分布的孔径分布，且孔道较为均匀。（3）通过CO+CH4氧化和CH4燃烧两种反应的催化试验，表明催化剂具有良好的催化活性，在其中400℃反应温度下，CO转化率为75.2%，CO2选择性为98.9%；在600℃反应温度下，CH4转化率为68.4%，CO2选择性为85.6%。综上所述，对于Ni-CoHZSM-5催化剂的制备及其催化性能进行了初步研究，并取得了一定的实验结果，为后续进一步的研究提供了重要的基础数据。