甲烷催化燃烧金属整体负载催化剂的机械稳定性研究

天然气催化燃烧比火焰燃烧极大减少NOx生成，提高过程效率，是能源领域的重大关键技术。我国正在建立的多个天然气电厂采用引进的催化燃烧技术。金属整体载体负载氧化物催化剂对此反应有很多优点，但金属载体及其负载的活性氧化物的物性间有很大差异，如脆性、弹性和热膨胀系数均显著不同。该多层多孔体系的结构适配性及其制约的结构稳定性问题是十分重要的，决定该催化剂的成功应用。本项目研究金属载体负载多层氧化物的适宜界面条件和优化复合构造，研究复合多层催化剂的适宜制备条件，探讨体系热应力的表征测试及理论模型，并以晶界、界面及构成材料的物性为基础构造体系稳定性的理论模型。研究结果为解决该催化剂体系存在的活性层剥落问题提供理论依据，为拓宽该催化剂的使用工况提供指导。金属负载多层氧化物是新材料体系，其认识在催化反应器、无机膜、燃料电池、金属热障层等方面有重要应用价值。