胡译文,陈晓宇,彭俊峰,解亚琼,郑建东

(滁州学院 材料与化学工程学院,安徽 滁州 239000)

我国天然气储备量相对较多,甲烷作为天然气的主要成分,具有燃烧热值高、燃烧后污染小优点。但天然气在正常燃烧条件下存在能量利用率较低,燃烧温度高,高温下会导致空气中的氮气转化为一定量的NOx等。使用高活性的钙钛矿型复合氧化物催化剂不仅可以有效减少NOx的生成,而且可以降低甲烷燃烧所需温度,从而能够降低NOx和CO的生成[1]。实现甲烷催化燃烧的关键技术在于寻找一种耐高温、催化性能好的催化剂[2-3]。贵金属催化剂的低温燃烧活性和催化性能较好,但价格昂贵,热稳定性差,且易于烧结;金属氧化物催化剂具有低温高活性的吸附氧和高温活性的晶格氧,其原料价格较为便宜,自然储备量较大,且热稳定性高。双钙钛矿型复合氧化物催化剂的一般通式为A2B2O6,其中A位为稀土金属,B位为过渡金属,对甲烷的催化燃烧活性的影响主要取决于B位元素的价态变化,如Fe、Mn、Ni、Cu等过渡金属氧化物对甲烷催化燃烧具有良好的催化效果。胡瑞生等[4]采用溶胶-凝胶法制备了La2CuNiO6催化剂应用于甲烷催化燃烧,取得一定效果。王璞等[5]采用溶胶-凝胶法制备Fe和Ni共同掺杂系列催化剂,发现该系列催化剂催化甲烷燃烧活性较好。

本文采用水热法制备双钙钛矿催化剂Sr2FeNiO6催化剂,考察不同浓度KOH溶液对催化剂性能的影响,利用X射线衍射、比表面积测定、程序升温还原和扫描电镜等对样品进行表征,并以催化甲烷燃烧为目标,考察催化剂催化性能。……