Herstellung eines mesoporösen Ni/Al2O3-Katalysatorsystems mit Hilfe einer templatgestützten Sol-Gel-Synthese

Abstract

Die Reaktion des trockenen Reformierens von Methan benötigt sehr hohe Reaktionstemperaturen, um nennenswerte Umsätze zu generieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung eines für diese Reaktionsbedingungen geeigneten Nickel-Aluminiumoxid-Katalysatorsystems. Unter Verwendung einer Sol-Gel-Synthese wurden die Synthesebedingungen und die Formierungsbedingungen in einem weiten Rahmen variiert. Durch hohe Kalzinierungstemperaturen konnte ein Nickelaluminiumspinell mit starken Metall-Träger-Wechselwirkungen gebildet werden. Zur Reduktion wurde ein spezielles Verfahren entwickelt, welches durch Variation des Wasserstoffpartialdruckes eine deutliche Steigerung der Dispersität gegenüber konventionellen Reduktionsverfahren ermöglichte. In der anschließenden katalytischen Testung zeigten diese Katalysatoren eine stark verringerte Verkokungsneigung, bei guter Langzeitstabilität und hohen Reaktionstemperaturen von bis zu 900°C.

The dry reforming of methane requires very high temperatures for considerable conversion rates. This work handles the preparation of a high temperature stable nickel-alumina-catalyst via sol-gel-synthesis. The terms of synthesis and formation have been varied in a broad range. Caused by high calcination temperature it was possible to create a nickel-alumina-spinel with strong metal support interactions. A special reduction procedure has been developed to gain a very high dispersion compared to standard procedures. The catalytic testing at temperatures up to 900°C shows a decrease in coke formation and a very good long-term stability.