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内蒙古工业大学学报

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＩＮＮＥＲＭＯＮＧＯＬＩＡ

第２７卷第２期ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

文章编号：ｉ００１—５１６７（２００８）０２—０１１６—０５

铁铬系高温变换催化剂晶体生长和

催化性能的研究

邱鹏，寇丽杰，纪军，智科端，何润霞，丛艳丽，刘全生

（内蒙古工业大学化工学院，呼和浩特０１００５１）

摘要：采用共沉淀方法制备铁基变换催化剂，利用活性测试、ＸＲＤ、ＴＥＭ和ＴＰＲ

等表征手段研究了中和终点ｐＨ和熟化过程对前驱体、还原态催化剂的结构与活性

的影响．试验结果表明，当ｐＨ控制在９～ｌＯ之间，助剂铬进入Ｙ－Ｆｅ２Ｏ。晶格，填入八

面体和四面体空隙，降低了Ｙ－ＦｅＯ。晶体的结晶度，溶液的过饱和度有利于晶体的

生长，形成均匀性较好的颗粒，加大了比表面积，提高了催化剂的活性．经熟化过程

处理的样品还原温度升高，活性和热稳定性均有提高．

关键词：水煤气变换反应；铁铬系催化剂；氧化铬；结晶；结构；

中图分类号：ＴＱ４２６．８２文献标识码：Ａ

水煤气变换反应是经济上可行、技术上成熟的主要制氢途径，迄今已有近百年的历史．Ｆｅ—Ｃｒ系氧

化物催化剂是工业上主要的水煤气高温变换反应催化剂，使用温度３２０￣４５０℃Ｃ￣４１３．该催化剂中氧化

铬含量高达６％～１４；对人体及环境造成极大危害，去掉铁铬系催化剂中的铬组分，选用其他助剂及工

艺调变催化剂的性能，一直是国内外高变催化剂行业研究的方向和追求的目标．ＪｏａｏＬｕｉＲｓａｎｇｅ［

Ｃｏｓｔａ㈣等人研制一种含钍的催化剂，该催化剂主要成分为铁、钍、铜所占比例为６２．４５、３Ｏ．６８９／５及６．

８７９／５（各成分均为氧化物），活性测试结果达到了已工业化的铁铬系催化剂水平，并且该催化剂选择性要

比铁铬系催化剂的高．Ｂａｓｉｎｓｋａ等人用浸渍法研制出钌一铁氧化物催化剂，发现在中温区到高温区

（３００￣３５０℃）具有较高的催化活性。通过催化剂表征发现对催化的活性影响最大的是金属钌的平均粒

度，载体性质强烈影响Ｒｕ粒度的分散程度。虽然有一些无铬铁系高变催化剂的研究及工业应用，但直

到现在，Ｆｅ—Ｃｒ系氧化物催化剂仍占有主导地位．其中最主要的原因是无铬铁系高变催化剂的性能与

Ｆｅ—Ｃｒ系氧化物催化剂相比，性能上仍然存在一定的差距，特别是长时间使用过程中机械强度和热稳定

性方面差距尤其明显。文献（７３认为４备方法影响催化剂的活性，比如：ｐＨ值，沉淀过程等．为了研制

无铬铁系高变催化剂，首先必须要确定氧化铬在催化剂合成、使用过程中的存在形态，对催化剂的性能

与结构有何影响等问题。本文着重研究了氧化铬对催化剂结构和性能的影响，以便为研制无铬铁系高变

催化剂奠定基础。

１实验部分

１．１催化剂的制备

收稿日期：２００７—０４—０４

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基金项目：教育部科学技术研究重点项目（２０４０３０）、教育部留学人员科研启动基金项目、内蒙古自治区优秀学科

带头人计划项目、内蒙古工业大学校基金项目（２００３１０）和内蒙古工业大学大学生科技创新

基金项目

作者简介：邱鹏（１９８０￣），男，辽宁省清原县人，在读硕士研究生。

通讯联系人：ｌｉｕｑｓ＠ｉｍｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ