Page 127 - 《精细化工》2022年第6期

第 6 期 吴 勇，等: Ni 改性 Mo 2 C/γ-Al 2 O 3 催化剂在逆水气变换反应中的应用 ·1193·

化剂的过程中生成了 Co 3 Mo 3 N 和 Ni 3 Mo 3 N 这种新 MNCAS-8 和 MNCAS-10 的吸附量增多存在于 p/p 0 >
的物相 [26,28] 。 0.7 的高压区，说明催化剂的孔道多以大介孔的形式
2.1.2 BET 分析 存在。MCAS 催化剂在 p/p 0 = 0.45 处就开始出现滞
为了进一步分析催化剂的性质，通过 BET 对其 后环，N 2 吸附更多集中在 p/p 0 = 0.5~0.8 区域内，表
孔结构进行了分析，结果见表 1 和图 3。 明 MCAS 催化剂的孔道多以相对小的介孔存在。此
时，N 2 分子以多层吸附的形式存在于样品的内部，
表 1 催化剂的孔参数 而两种催化剂的孔径分布的范围也进一步验证了吸
Table 1 Pore properties of catalysts
附曲线的结果。
比表面积/ 孔容/ 平均 最可几
样品 2 3
(m /g) (cm /g) 孔径/nm 孔径/nm
NA 217.72 0.43 7.90 38.22
MCAS 98.46 0.17 6.80 4.74
MNCAS-8 77.77 0.54 27.78 38.76
MNCAS-10 86.49 0.51 23.58 31.62

图 4 3 种催化剂的等温吸附曲线和孔径分布
Fig. 4 Isothermal adsorption curves and pore distribution
of three catalysts

2.1.3 TEM 分析

为了进一步了解催化剂的微观形貌，采用 TEM

图 3 3 种催化剂的最可几孔径 对 MCAS、MNCAS-8 和 MNCAS-10 3 种催化剂进
Fig. 3 The most probable aperture of three catalysts 行测试，结果如图 5 所示。

由表 1 可见，MCAS 催化剂在 Ni 改性后，催化
2
剂的比表面积下降到了 77.77 和 86.49 m /g。结合
XRD 分析结果，这可能是由 Ni 嵌入 Mo 2 C 的结构
中和镍-钼双金属氮化物的形成所导致的。这一变化
与 CHENG 等 [29] 的研究结果一致，Ni 作为结构促进
剂存在于 Mo 2 C 的晶格中。当 Ni/Mo 原子比>0.2 时，
比表面积减少，可能是 Ni/Mo 原子比增加，发生了
更多的相分离。
由图 3 可以看出，3 种催化剂均为介孔结构。
其中，MCAS 的最可几孔径大约为 4.74 nm。然而，
Ni 改性后，MNCAS-8 和 MNCAS-10 的最可几孔径
变为 38.76 和 31.62 nm。Ni 的加入导致六次甲基四
胺分解产生的有机碳源不足，导致 MNCAS 催化剂
未完全炭化，生成了 Ni 3 Mo 3 N 这种新的物相 [25] ，并
没有完全占据载体的孔道，使得 MNCAS 催化剂呈

现出较大的介孔孔道。而 MNCAS-10 比 MNCAS-8 a—MCAS；c—MNCAS-8；e—MNCAS-10；b—MCAS 的 HRTEM
有更多的碳源，因而孔径介于两种催化剂之间。 图；d—MNCAS-8 的 HRTEM 图；f—MNCAS-10 的 HRTEM 图

MCAS、MNCAS-8 和 MNCAS-10 催化剂的等 图 5 催化剂的 TEM 图
Fig. 5 TEM images of catalysts
温吸附曲线和孔分布见图 4。由图 4 可知，3 种催化

剂的等温吸附曲线均属于第Ⅳ类型 [30] ，在低相对压 由图 5 可以看出，负载 Ni 前后的 3 种催化剂整
力（p/p 0 ）区呈现缓慢的上升，在 p/p 0 = 0.5 处开始 体的形貌不同，未负载 Ni 时，出现大面积的聚集现
以较快的趋势上升。观察滞后环的形状可以看出， 象，负载 Ni 后，较好地改善了团聚的现象，说明