以氧化釓添加氧化鈰擔載銅為觸媒行甲醇蒸氣重組反應之研究

A study of steam reforming of methanol over gadolinia-doped ceria supported Cu catalyst

陳曉民(Hsiao-Min Chen)

指導教授 ： 黃大仁

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00272

摘要

本研究主要目的是以GDC(Gadolinia-doped Ceria)為擔體擔載Cu為觸媒針對甲醇蒸汽重組(Steam Reforming of Methanol, SRM)反應進行催化，目的在於生產氫氣並期望降低產物中一氧化碳的濃度。
實驗結果指出，GDC擔載Cu觸媒在210~300℃對於甲醇蒸汽重組有不錯的催化效果，二氧化碳選擇率及氫氣選擇率都在240oC達到最高，但轉化率稍低。藉由提昇Contact-time可以有效提升轉化率達到90%以上，但二氧化碳選擇率會隨之下降，可能原因為水氣含量不足。比較過不同含浸Cu比例(1wt%、3wt%和5wt%)後，可以知道含浸3wt%的Cu在GDC表面可以得到最好的效果，反應溫度為240℃時，可在85%的高轉化率下維持二氧化碳選擇率高達47而氫氣選擇率則可以高達144，CO在出口產物中的比例僅佔0.5%。
在GDC表面先含浸Bi則對於提高二氧化碳選擇率有相當不利的影響，含浸5wt%以上的Bi完全沒有反應活性，而含浸1wt%的Bi雖然有其活性，但與相同條件下僅含浸Cu的觸媒相比，二氧化碳選擇率低了很多。相同反應條件下5Cu-GDC的二氧化碳選擇率為5Cu1Bi-GDC的21倍，因此可以得知加入Bi對於這系列觸媒的表現有極度負面的影響。

關鍵字

甲醇 ； 蒸氣重組 ； 銅

參考文獻

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