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随着科技的发展,工业的发达,人民生活水平的提高,伴随着一次性能源的过渡开发利用,使得全球的CO2排放量急剧增加,引发温室效应及全球的生态异常,导致全球的生态环境等问题日益严峻突出。同时随着石油、煤炭等一次性能源的日益枯竭,而天然气等洁净能源的需求的缺口不断攀升,加上工业中排放的大量CO2所引起的生态、环境等问题日益严重。为此,寻求一种能有效降低或减少CO2的排放,增加CO2的转化利用并能并补充全球天然气需求缺口的方法已经迫在眉睫,同时其带来的社会效益和经济效益也将非常显著。而目前CO2催化加氢甲烷化已经成为国内研究者们的一个热点方向。甲烷化催化剂在CO2加氢甲烷化反应中的低温活性普遍较差,转化率也不高,为了能降低催化剂的起活温度,增加C02的转化率,并简化催化剂制备操作,节约催化剂制备成本。本论文根据硝酸盐特性,采用水凝胶法制备CO2加氢甲烷化催化剂。并从催化剂制备条件、活性组分含量和助剂的含量等因素对CO2加氢甲烷化催化剂进行了研究。本论文采用水凝胶法制备出CO2加氢甲烷化催化剂,操作简便、方法简单,制备过程中无需添加其他原料,不会引入其他杂质。对合成的催化剂通过使用XRD、H2-TPR、CO2-TPD和TEM等对其微观结构进行表征,并考察其CO2加氢甲烷化的性能。结果表明,水凝胶法制备的催化剂焙烧后ZrO2载体呈无定形结构,催化剂中的NiO对ZrO2载体形成无定形态有促进作用；在使用H2还原的过程中,无定形ZrO2转变为四方晶相并且对镍进行再次分散,Ni与ZrO2之间的电子作用抑制了Ni晶粒生长和ZrO2晶型的转变；无定形的ZrO2表面会形成更多的空穴位,易于与更多的Ni产生界面效应,促进Ni的分散。催化剂在65℃下加热搅拌成胶,在450℃时焙烧并在400℃下用H2还原后,催化活性达到最高。在H2/CO2体积比为4、体积空速为10000h-1、反应压力为0.5MPa的评价条件下,反应温度达到200℃时催化剂开始起活,CO2转化率达到27%以上,在反应温度为280-320℉时,CO2转化率达到99%以上,甲烷选择性>92%。