view in publisher's site

A high-performance PdZn alloy catalyst obtained from metal-organic framework for methanol steam reforming hydrogen production

Highlights•A PdZn alloy catalyst derived from ZIF-8 was synthesized successfully.•The PdZn catalyst shows both high stability and selectivity toward methanol steam reforming.•Different reaction conditions were investigated for optimal MSR hydrogen production.•Key parameters having great impact on performance of PdZn alloy catalyst was revealed.AbstractMethanol steam reforming (MSR) is deemed to be an effective way for hydrogen production and Pd/ZnO catalyst were found to exhibit high activity in this reaction. However, their activities are strongly related to the preparations methods. In most cases, these catalysts are synthesized by impregnation or co-precipitation methods, aiming to change the dispersion and stability of Pd nanoparticle to get better performance. Here we report an efficient Pd/ZnO catalyst that was synthesized with zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) as the precursor, on which Pd ions was supported after NaHB4 reduction. Typically, when the catalyst reduced at 300 °C for 2 h, the methanol conversion could reach 97–98% and the CO2 selectivity is around 86.3% under the reaction condition of 0.1 MPa, water/CH3OH = 1.2:1 (mol ratio), WHSVmethanol = 43152ml/gcat*h, catalyst = 0.1 g, our catalyst was found to show much better performance than other [email protected] catalysts prepared by other methods, especially in terms of selectivity which is particularly important for hydrogen fuel cell application considering that Pt electrode could be poisoned by even trace amount of CO. It turned out that the large surface area, enough holes, evenly distributed PdZn alloy activity sites and abundant oxygen vacancies lead to the overall excellent performance of our catalyst.

کاتالیزگر آلیاژ PdZn با عملکرد بالا از چارچوب فلزی - آلی برای بخار متانول و تولید هیدروژن بدست‌آمده است.

نکات مهم: یک کاتالیست آلیاژ PdZn مشتق‌شده از ZIF - ۸ با موفقیت سنتز شد. کاتالیزگر PdZn هم پایداری بالایی و هم گزینش پذیری را به سمت اصلاحات بخار متانول نشان می‌دهد. شرایط مختلف واکنش برای تولید هیدروژن بهینه خنثی مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای کلیدی که تاثیر زیادی بر عملکرد کاتالیزگر آلیاژ PdZn دارند، به عنوان یک روش موثر برای تولید هیدروژن تلقی می‌شود و کاتالیست Pd / ZnO برای نشان دادن فعالیت بالا در این واکنش نشان داده شد. با این حال، فعالیت‌های آن‌ها به شدت به روش‌های آماده‌سازی مرتبط است. در بیشتر موارد، این کاتالیزورها از طریق اشباع سازی یا با روش‌های همزمان با هدف تغییر پراکندگی و پایداری نانوذرات Pd (Pd ها)سنتز می‌شوند تا عملکرد بهتری داشته باشند. در اینجا یک کاتالیست Pd / ZnO کارآمد را گزارش می‌کنیم که با چارچوب zeolitic imidazolate - ۸ (ZIF - ۸)بعنوان پری کورسور سنتز شد، که در آن یون‌های Pd پس از کاهش NaHB۴ مورد حمایت قرار گرفتند. به طور معمول، هنگامی که کاتالیزگر در دمای ۳۰۰ درجه سانتی گراد به مدت ۲ ساعت کاهش می‌یابد، تبدیل متانول در حدود ۹۷ % تحت شرایط واکنش ۰.۱ مگاپاسکال، آب / CH۳OH = ۱.۲: ۱ (نسبت مول)نشان داده شد. مشخص شد که مساحت سطح بزرگ، حفره‌های کافی، به طور مساوی، جایگاه‌های فعالیت آلیاژ PdZn و جاه‌ای خالی اکسیژن منجر به عملکرد عالی کلی کاتالیزگر ما می‌شود.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.