Highly active Ni/Al2O3 catalyst for CO2 methanation by the decomposition of Ni-MOF@Al2O3 precursor via cold plasma

甲烷化 催化作用 空间速度 尖晶石 材料科学 分解 甲烷 色散(光学) 无机化学 化学工程 化学 冶金 有机化学 工程类 物理 光学 选择性
作者
Jiahui Yu,Bingge Feng,Shuai Liu,Xueliang Mu,Edward Lester,Tao Wu
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier]
卷期号:315: 119036-119036 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2022.119036
摘要

In this work, a novel Ni/Al2O3-P catalyst for CO2 methanation was prepared via an oxygen plasma decomposition of the [email protected]2O3 core–shell precursor. The obtained catalyst showed a higher Ni dispersion (26.5%) and contained less NiAl2O4 spinel when compared with the Ni/Al2O3 prepared by the traditional method. The Ni/Al2O3-P catalyst showed significantly enhanced efficiency toward CO2 methanation as compared with those catalysts with a similar nickel loading but are prepared using the traditional method. For example, the space time yield of methane (STYCH4) of the Ni/Al2O3-P catalyst was as high as 21103.6 mg∙gNi-1∙h−1 at 400 °C and GHSV as 12000 ml∙g−1∙h−1, which is 3.4 times higher than that of the reported catalyst (6190.5 mg∙gNi-1∙h−1) with a similar nickel loading under similar reaction conditions. Moreover, Density Functional Theory (DFT) studies together with the CO2-TPD results revealed that both nickel surface and Ni-Al2O3 interface could activate CO2, while the NiAl2O4 surface could not.
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