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随着化石燃料的日益枯竭,开发和利用清洁高效的可再生能源是当前人类亟待解决的难题。氢能作为一种新型的二次能源,为能源供给和环境保护提供了广阔的发展空间。而以可再生的生物质基醇类为原料制氢,不仅将促进生物质的开发与利用,也将为氢能产业的发展起到巨大的推动作用。本论文对生物质基醇类(如乙醇、甘油等)蒸汽重整制氢镍基催化剂及其过程强化进行了研究。首先,通过不同镍基前驱体的选取考察了前驱体对Ni/Al2O3催化剂在甘油蒸汽重整制氢中的催化性能的影响。研究结果表明,镍基前驱体的阴离子大小对还原后的Ni/Al2O3催化剂的Ni还原度、分散度以及Ni颗粒大小等性质产生重要影响。而这些性能差异会进而影响催化剂的甘油蒸汽重整反应活性。以乙酸镍为前驱体制备的Ni/Al2O3催化剂具有较高的镍分散度、较小的镍颗粒和适中的还原度,从而在蒸汽重整中表现出最高的氢气产率和反应稳定性。此外,还对甘油蒸汽重整制氢的工艺条件以及催化剂失活原因进行了考察,得出最优反应温度为550oC,水碳比为3,并且Ni/Al2O3催化剂的积碳是导致催化剂失活的主要原因。其次,本文还研究了La1-xCaxNiO3钙钛矿型复合氧化物在甘油蒸汽重整制氢中的反应活性和稳定性。研究表明,相比于浸渍法制备的负载型Ni/La2O3催化剂,钙钛矿型复合氧化物经过还原活化后能够均匀分散所含的各种元素,从而使其具有较小的镍颗粒和较强的金属载体间相互作用。同时,Ca对La的部分取代对催化剂的性能具有重要影响,其中La0.5Ca0.5NiO3因具有最强的金属载体间相互作用和最大的金属分散面积而显示出较高的催化活性。研究还发现,催化剂的金属分散度与其甘油蒸汽重整反应活性密切相关,并且较多的金属活性位和较强的金属载体相互作用能够使催化剂在重整反应中表现出较好的催化稳定性。而较小的镍粒径和较强的金属载体相互作用则能够有效减少催化剂积碳的发生。此外,本文还以类水滑石为前驱体,制备出Ni-CaO-Al2O3多功能催化剂,并对其在吸附强化乙醇蒸汽重整制氢中进行了研究。Ni-CaO-Al2O3催化剂因对Ni和CaO等活性组分的均匀分散,从而表现出优异的乙醇蒸汽重整活性和CO2吸附性能,吸附强化性能明显优于机械混合的Ni/Al2O3乙醇蒸汽重整催化剂和CaO吸附剂。类水滑石前驱体中Ca/Al比能够通过影响催化剂的比表面积、Ni分散度和CaO粒径进而影响催化剂的性能。其中,最优化的Ca/Al比为3。