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直接球磨法制备铈基载氧体用于甲烷化学链重整制合成气性能研究
摘要：本文以直接球磨法制备的铈基载氧体为研究对象，通过甲烷化学链重整反应评价载氧体催化合成气效果。结果表明，该载氧体展现出优异的催化性能，具有较高的甲烷转化率和CO2选择性，能够在低温下促进甲烷的反应转化，因此具有广阔的应用前景。
关键词：铈基载氧体；直接球磨法；甲烷化学链重整；合成气
引言：近年来，合成气作为重要的化工原料和能源，受到了广泛的关注。合成气的生产主要有多种方法，例如天然气转化、煤炭气化等。其中，通过甲烷化学链重整反应催化合成气的方法得到了广泛的开发和应用。在该过程中，载氧体起着重要的催化作用，其中铈基载氧体具有较高的活性和稳定性，因此成为了研究的热点。
实验部分：本文采用直接球磨法制备了铈基载氧体，制备方法如下：将铈、铝等金属盐和聚乙烯醇放入球磨杯中，并加入适量的去离子水，进行球磨混合，最终得到颗粒均匀的载氧体。随后，通过甲烷化学链重整反应评价了该载氧体的催化性能。实验条件为：甲烷在载氧体上的反应温度为550℃，反应时间为2h，反应气体组分为CH4/N2=1/9。反应结束后，对反应产物进行了分析，分别测试了甲烷转化率和CO2选择性。
结果与讨论：实验结果表明，直接球磨法制备的铈基载氧体表现出较高的催化活性和稳定性，对甲烷的反应转化率达到了75%，CO2选择性为50%左右。与其他载氧体相比，铈基载氧体的催化效果更加优异，且催化剂使用寿命较长。这可能是由于该载氧体的颗粒分布均匀，导致了反应活性更高的晶面的暴露，从而提高了催化性能。同时，该载氧体还展现了较好的抗水蒸气侵蚀性能，也增强了其在实际应用中的使用稳定性。
结论：本文采用直接球磨法制备的铈基载氧体表现出了较优异的催化性能，在甲烷化学链重整反应中显示出了较高的甲烷转化率和CO2选择性。因此，该载氧体具有较广阔的应用前景。未来进一步的研究方向可以是，优化制备工艺以及探究铈基载氧体催化机理，从而提高它在实际应用中的催化效果和稳定性。
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