掺杂稀土batio3的制备及镍基催化剂的活性

第 25 卷，第 6 期，2004 年 12 月稀土评论第 25 卷，第 6 期 2004 年 12 月稀土掺杂的制备及镍基催化剂的活性李先才，吴敏，陈伟玲，戴超，王春风 (南昌大学化学系，江西南昌) 摘要：采用柠檬酸盐法和溶胶-凝胶法合成稀土掺杂，研究了稀土离子掺杂对粒径的影响。测定了掺杂粉体性质，如比表面积、晶相、粒径等，指出稀土离子有抑制晶粒长大的作用。以稀土掺杂为镍基催化剂载体，将催化剂加热至 40 ℃和 80 ℃。以重整制合成气为探针反应评价了该类催化剂的催化活性，实验表明，稀土掺杂有助于提高催化活性。关键词：稀土掺杂；BaT iO；催化剂中图分类号：O 614. 33；0 643. 36文献标识码：A文章号：1004-0277(2004)06-0035-03钛酸钡是电子、精细陶瓷等工业高技术的关键材料。

在钛酸钡的制备过程中，采用固相掺杂法，向粉末中添加适量的锶、锆及稀土氧化物，以提高其应用性能。但此法掺杂不均匀，且不能明显改变微晶的各项参数。因此，开发更优掺杂方法的研究引起了科学家们的重视。特别是稀土作为钛酸钡的掺杂剂，用作催化剂载体，目前还未见报道。CH4/CO重整制合成气反应距离工业化应用还有很长的路要走，其中一个重要原因是催化剂积碳严重，稳定性差。因此，开发一种活性高、抗积炭、稳定性好的实用非贵金属催化剂是刻不容缓的研究任务。我们初步的实验研究发现，在CH4/CO重整制合成气反应中，以作为镍基催化剂的载体。 Ni/Ba-TiO3催化剂表现出很高的催化活性，而稀土掺杂的Ni/RE-尚未见到，本文试图考察它们是否具有理想的活性、选择性和稳定性。

1 实验部分 1.1 仪器与分析采用日本H-600 TEM 观察粉体，采用日本理学D/max-B XRD 衍射仪测定晶体结构，采用北京ST-08 比表面积仪测定比表面积。 1.2 柠檬酸盐法合成镧掺杂BaTiO. 粉体将BaCO. 加入柠檬酸溶液中，将Ti(OCH.) 加入柠檬酸溶液中作为原料，最后将柠檬酸钛溶液缓慢加入柠檬酸钡溶液中。将柠檬酸钡钛溶液干燥得到前驱体，在873K 下煅烧得到BaTiO. 粉体。为了合成掺杂La 的BaTiO. 粉体，将La(Ac.) 加入柠檬酸钡溶液中，将柠檬酸钡和柠檬酸钛溶液混合并干燥后的前驱体在873K 下煅烧4h。 1. 3 溶胶-凝胶法制备镧掺杂纳米BaTiO。以钛酸四丁酯和醋酸钡、无水乙醇和冰醋酸为原料制成粉体，稀土醋酸使溶液缓慢转变为凝胶，陈化后在真空干燥箱中以333K的温度干燥24h。

球磨，将球磨得到的超细粉末放入箱式电阻炉中在973K下煅烧2h，可得到稀土掺杂纳米粉末。1.4稀土掺杂Ni/催化剂的制备催化剂采用浸渍法制备。准确称取硝酸镍溶于一定体积的蒸馏水中，采用等体积浸渍法，将一定量稀土掺杂纳米载体浸入等体积的硝酸镍溶液中，红外灯下烘烤24h至干，然后在空气中在923K下煅烧3h。催化剂中镍含量为5.0(质量分数)。 1.5 催化剂活性评价采用脉冲微反应色谱法评价催化剂的活性，以二氧化碳重整制甲烷为探针反应，采用固定床反应器，收稿日期：2003-09-12作者简介：李先才(1961-)，男，江西九江人，博士，教授，主要从事无机与催化材料的研究。