冷等离子体增强制备碳一化学催化剂的研究进展

作     者：徐艳 徐晶晶 王晓辉 李靖 王鹏 XU Yan;XU Jing-jing;WANG Xiao-hui;LI Jing;WANG Peng

作者机构：徐州工程学院江苏徐州221111 江苏中能硅业科技发展有限公司江苏徐州221004 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2018年第47卷第4期

页      面：81-89页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：江苏省自然科学基金项目(BK20171168) 江苏省高校自然科学基金项目(17KJB530010,17KJB150038) 

主　　题：冷等离子体 碳-化学 催化剂 活性 稳定性 抗积碳性 

摘      要：碳一化学对于缓解能源危机和环境问题具有重要意义,相关催化剂的研发一直是该领域的研究热点。等离子体在增强催化剂性能方面的优势得到了众多研究者的认可。综述了三种常见的冷等离子体——低气压辉光放电、介质阻挡放电、大气压等离子体射流,在增强制备碳一化学催化剂方面的研究进展。从目前的研究结果来看,等离子体制备的催化剂具有活性组分粒径小、分散度高、晶格缺陷少、金属-载体相互作用强等优势,因而在甲烷燃烧、甲烷重整、二氧化碳加氢等反应中具有更好的催化活性和抗积碳性。这主要得益于冷等离子体低温高能的特性:1)冷等离子体较低的温度不仅可以避免金属粒子烧结和团聚,还可以抑制金属粒子向载体内部扩散,增强金属-载体相互作用;2)冷等离子体中的高能电子能够吸附在金属粒子表面,使其带负电荷,彼此排斥,有利于提高金属粒子的分散度;3)冷等离子体中的高能粒子能够快速分解催化剂前驱体,金属粒子以低表面能的(111)晶面快速成核,晶格缺陷较少的(111)晶面能够减缓碳的生成速率。