Углекислотная конверсия метана в монооксид углерода на катализаторе NiO/ZrO

механизм действия Al2O3
Al2O3, или оксид алюминия, является еще одним широко используемым материалом-носителем для катализаторов, в том числе в катализаторе NiO/ZrO2/Al2O3 для превращения метана и диоксида углерода в монооксид углерода. Механизм действия Al2O3 в качестве носителя катализатора включает несколько стадий.

Во-первых, активные частицы NiO диспергируются на поверхности Al2O3, обеспечивая высокую плотность активных центров для протекания реакции. Носитель Al2O3 также обеспечивает большую площадь поверхности и термическую стабильность, что помогает поддерживать целостность структуры катализатора и предотвращает дезактивацию активных частиц NiO.

Затем носитель Al2O3 может взаимодействовать с молекулами реагентов и способствовать их адсорбции на активных центрах NiO. Это происходит посредством процесса, называемого переливом, когда адсорбированные реагенты диффундируют с поверхности Al2O3 к активным центрам NiO.

Помимо содействия адсорбции молекул реагентов, носитель Al2O3 также может способствовать активации молекул реагентов. В частности, Al2O3 может действовать как кислая или основная подложка, в зависимости от свойств его поверхности, и это может способствовать активации молекул реагентов за счет облегчения образования промежуточных соединений, связанных с поверхностью.

Наконец, носитель Al2O3 также может участвовать в самом механизме реакции, способствуя образованию и реакции связанных с поверхностью интермедиатов. Например, в случае превращения метана и двуокиси углерода в окись углерода носитель Al2O3 может способствовать образованию и реакции поверхностно-связанных промежуточных соединений, таких как образование поверхностно-связанных метокси-частиц.

В целом механизм действия Al2O3 в качестве носителя катализатора включает его способность взаимодействовать с активными частицами NiO, способствовать адсорбции и активации молекул реагентов, а также участвовать в самом механизме реакции, облегчая образование и реакцию поверхностно-связанных соединений. промежуточные продукты. Это сложное взаимодействие между активными частицами NiO и носителем Al2O3 способствует повышению каталитической активности катализатора NiO/ZrO2/Al2O3 и повышению эффективности превращения метана и диоксида углерода в монооксид углерода.