摘要
本研究合成了四种CeO2形貌的Ni/CeO2催化剂(纳米棒、纳米立方体、纳米八面体和纳米多面体),并探讨了催化剂低温化学链甲烷干重整反应的结构依赖性。材料表征表明,Ni物种高度分散在CeO2载体表面,部分Ni离子进入CeO2晶格,从而引起氧空位的增加。化学链干重整性能测试结果表明,棒状结构Ni/CeO2催化剂表现出最高的还原性,具有最多氧空位和最高储氧能力。多面体状Ni/CeO2催化剂的结构为形状不规则的约10.3 nm的CeO2纳米单晶,具有较大的比表面积和较高的还原性,表现出低温甲烷反应活性,在550℃低温化学链甲烷干重整中显示最高的氧化还原活性和循环稳定性。本研究为设计高效的金属/CeO2催化剂提供了一种新策略,有望促进铈基催化剂在化学链技术中应用。