Ni金属基整体型催化剂催化甲烷转化制备合成气的研究的任务书任务书1.研究背景甲烷是一种重要的天然气，但由于其分子的稳定性，使得其应用受到限制。为了将甲烷转化为更加高附加值的化学品，需要进行甲烷转化催化剂的研究。近年来，Ni金属基整体型催化剂催化甲烷转化制备合成气的研究受到了研究者的广泛关注。2.研究目的本研究旨在利用Ni金属基整体型催化剂催化甲烷转化制备合成气，探讨其反应机理以及对催化性能的影响因素，为进一步优化催化剂设计和合成气制备工艺提供理论和实践基础。3.研究内容（1）合成Ni金属基整体型催化剂，并对其催化性能进行表征；（2）通过甲烷转化反应对催化剂进行评价，并探究反应机理；（3）对影响催化剂催化性能的因素进行优化研究，并探索催化剂的稳定性；（4）对催化剂进行重复利用实验，评价其可持续发展性能；（5）建立甲烷转化催化剂的性能模型，为进一步应用提供理论依据。4.研究方案（1）合成Ni金属基整体型催化剂，并对其催化性能进行表征先合成出Ni金属基整体型催化剂，并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、低温氮吸附等表征手段对催化剂的形貌、晶体结构、孔径分布和分散度等性能进行表征。（2）通过甲烷转化反应对催化剂进行评价，并探究反应机理将Ni金属基整体型催化剂用于甲烷转化反应，以合成气产物的转化率、选择性和稳定性为评价指标，探究反应机理。（3）对影响催化剂催化性能的因素进行优化研究，并探索催化剂的稳定性通过催化剂前驱体的改性、活化条件的优化等手段，系统探究影响催化剂催化性能的因素。同时，对催化剂的稳定性进行研究。（4）对催化剂进行重复利用实验，评价其可持续发展性能通过对催化剂进行多次重复利用实验，评价其可持续发展性能，并探究其失活机理。（5）建立甲烷转化催化剂的性能模型，为进一步应用提供理论依据基于以上研究成果，建立甲烷转化催化剂的性能模型，为进一步应用提供理论依据。5.预期的研究成果（1）成功合成Ni金属基整体型催化剂，对其形貌、晶体结构、孔径分布和分散度等性能进行表征；（2）探索Ni金属基整体型催化剂催化甲烷转化制备合成气的反应机理，并优化反应条件，并对其稳定性进行研究；（3）建立甲烷转化催化剂的性能模型。6.研究进度安排年度|完成内容:-:|:-:第一年|催化剂合成及性能表征；甲烷转化反应评价；第二年|影响催化剂催化性能的因素优化研究；催化剂稳定性研究；第三年|催化剂的重复利用实验；甲烷转化催化剂性能模型建立。7.参考文献[1]QurbaniM,KarimipourfardD,ArabiH,etal.EffectsofNi/La2O3catalystsonmethanesteamreforming[J].JournalofCO2Utilization,2018,24:403-412.[2]ZhongL,FangQ,XieF,etal.InvestigationofNi-basedcatalystsforcatalyticpartialoxidationofmethanetosyngas[J].ChemicalEngineeringJournal,2018,350:942-950.[3]ChenF,DengY,QiX,etal.ThemetathesisreactionofCH4toseparateCOandH2overtheoxygenvacanciesoftheCeO2-xcrystalsurface[J].JournalofCatalysis,2017,350:47-54.[4]MohammadpourN,AminR,ZareeiA,etal.AreviewondryreformingofmethaneoverNi-basedcatalystsforsyngasproduction:recentadvances,reactionmechanismandcatalystdeactivation.[J].JournalofCO2Utilization,2020,39:101198.[5]NavarroYergaRM,KobylinskiTP,PappH,etal.CO2andCH4conversiontosyngasusingthesyntheticbiogenic-basedcatalystsystem(SBCS)[J].Catal.Today,2017,289:79-85.