李嘉卿，徐 彬，王文博，谢建军,*，阴秀丽，吴创之，肖进彬

（1.中国科学院广州能源研究所 中国科学院可再生能源重点实验室 广东省新能源和可再生能源重点实验室，广东 广州 510640；2.中国科学院大学，北京 100049；3.河南省科学院，河南 郑州 450002）

生物质气化技术是前景较好的生物质能利用技术之一[1]。生物质气化可通过改变气化剂种类、调整反应条件获得不同气体组成与热值的气化气用于燃烧或合成化学品[2]。表1 列出了生物质经富氧-水蒸气气化后得到的气体组成。由表1 可知，合成气中含有4%-17% CH4及22%-38% CO2，这两种气体在化工合成过程中无法直接利用。通过CH4干重整过程可将CH4、CO2转化为H2和CO，不但可调变合成气组成，还可提高生物质资源利用效率。

表1 生物质富氧-水蒸气气化的产气组成Table 1 Gas composition of biomass oxygen-steam gasification

甲烷干重整（Dry Reforming of Methane，DRM）是一种发展较为成熟，可满足工业化产氢要求的技术，但其通常在高温及催化剂条件下进行[6]。莫文龙等[7]考察了制备方法（溶液燃烧法、等体积浸渍法、胶体磨循环浸渍法和水热-沉积法）对DRM 反应中Ni/γ-Al2O3催化剂性能的影响。分别使用四种方法制备的催化剂在反应温度为800 ℃，CH4流 量60 mL/min，CO2/CH4物质的量比为1 时进行实验，结果表明，四种催化剂均可达到70%以上的CH4转化率，但随着反应的进行，由于Ni原子烧结，几种催化剂活性呈现不同程度的降低。Akri 等[8]制备Ni 纳米颗粒催化剂和Ni 单原子催化剂，并进行200-800 ℃温度DRM，结果显示，当温度低于450 ℃时，CH4并未进行反应；在750 ℃反应温度下使用两种催化剂时CH4转化率均可达到79%。但此温度下Ni 单原子催化剂容易因烧结和聚集而失活，Ni 纳米颗粒催化剂比Ni 单原子催化剂具有更好的抗烧结性，但反应后发生大量碳沉积现象。……