When the LaNiO3 sample is exposed t

When the LaNiO3 sample is exposed to a CH4:O2 mixture with a
2:1 ratio (14% CH4, 7% O2, He balance), the behaviour of the catalyst
is drastically modified (Fig. 8). At temperature lower than 1073 K,
the activity is similar to that previously obtained with the 1:1
composition and only CO2 and water were detected as products of
the reaction. Accordingly, the total consumption of the oxygen is
reached with 25% CH4 conversion. However, after some minutes at
1073 K, there is a dramatic change in the reactivity, and a sudden
increase in the conversion of CH4 is detected, reaching values close
to 90%. At the same time, there is a change on the product
distribution, the presence of CO2 and water is now negligible, and
CO and H2 are the major products, in a relation closer to 1:2, a
product distribution that corresponds to the partial oxidation
reaction of methane: CH4 + 1/2O2 ! CO + 2H2. As this reaction is
catalyzed by metallic nickel, this result shows that the transition in
the catalytic performance at 1073 K occurs when the LaNiO3 phase
is completely reduced to metallic nickel, even in the presence of a
certain amount of oxygen in the reaction mixture.
The catalytic performance in the reforming of methane has also
been tested in steam and dry conditions. The data obtained from
steam reforming of methane (SRM) (Fig. 9) show that the
conversion of methane starts abruptly at ca. 1000 K, coinciding
with the reduction of LaNiO3 to metallic nickel by the reaction
mixture, reaching a maximum conversion of 75% at 1050 K. The
main products are H2 and CO, with a ratio close to that of the
reforming reaction CH4 + H2O ! CO + 3H2. A more careful examination
of data shows the presence of small amounts of CO2 and a
H2/CO ratio slightly bigger than expected (3:1). This effect seems to
indicate that the reduced LaNiO3 system is also active in the WGSR,
which implies that part of CO produced in the methane reforming
reaction is later transformed according to the process:
CO þ H2O ! CO2 þ H2
As shown in the figure, the catalyst is strongly deactivated at
1073 K with an almost linear decrease in its activity after 1500 min in reaction. No changes in the distribution of CO and H2 are
detected during this deactivation process.
The behaviour in the DRM reaction (in Fig. 10) is quite different.
The sample begins to be active at 973 K, a slightly lower
temperature than that observed in SRM, which agrees with the
higher reducting character of the CO2 + CH4 mixture. At 1073 K the
system reaches about 85% CH4 conversion and 90% CO2 conversion.
In contrast with the SRM reaction, now the conversion remains
unchanged after 12 h of reaction, and even a small increase could
be assumed. At the same time the main products, CO and H2,
remains stable and with a CO/H2 ratio (1.15) vaguely higher than
the value of 1.0 expected for the DRM reaction
(CH4 + CO2 ! 2CO + 2H2), which can be ascribed to some activity
in the reverse WGSR (CO2 + H2 ! CO + H2O). In fact, this is
consistent with the slightly bigger value of CO2 consumption
and with a small amount of water (

Kết quả (Việt) 1:

Khi LaNiO3 mẫu tiếp xúc với một hỗn hợp CH4:O2 với mộttỉ lệ 2:1 (14% CH4, 7% O2, ông dư), hành vi của chất xúc táclà mạnh lần (hình 8). Ở nhiệt độ thấp hơn 1073 K,Các hoạt động là tương tự như trước đây thu được 1:1thành phần và chỉ CO2 và nước được phát hiện như là sản phẩm củaphản ứng. Theo đó, mức tiêu thụ tất cả của ôxy làđến với 25% CH4 chuyển đổi. Tuy nhiên, sau một vài phút tại1073 K, đó là một thay đổi đáng kể trong phản ứng, và một bất ngờtăng chuyển đổi của CH4 được phát hiện, đạt giá trị đóngđến 90%. Cùng lúc đó, có một sự thay đổi trên sản phẩmphân phối, sự hiện diện của CO2 và nước là không đáng kể, vàCO và H2 là sản phẩm lớn, trong một mối quan hệ đó là 1:2, mộtphân phối sản phẩm tương ứng với quá trình oxy hóa một phầnphản ứng của mêtan: CH4 + 1/2O2! CO + 2H 2. Phản ứng này làxúc tác bởi kim Niken, kết quả này cho thấy rằng quá trình chuyển đổi trongviệc thực hiện xúc tác 1073 k xảy ra khi giai đoạn LaNiO3hoàn toàn được giảm xuống kim Niken, thậm chí trong presence của mộtsố tiền nhất định của ôxy trong phản ứng hỗn hợp.Cũng có hiệu suất chất xúc tác trong cải cách của mêtanđược thử nghiệm trong hơi nước và điều kiện khô. Dữ liệu thu được từhơi nước cải cách của mêtan (SRM) (hình 9) cho thấy rằng cácchuyển đổi của mêtan bắt đầu đột ngột ca. 1000 K, trùng hợpvới việc giảm LaNiO3 để kim Niken bằng phản ứnghỗn hợp, đạt đến một chuyển đổi tối đa 75% ở 1050 K. cácsản phẩm chính là H2 và CO, với tỉ lệ gần với cáccải cách phản ứng CH4 + H2O! CO + 3H 2. Một cuộc kiểm tra cẩn thận hơndữ liệu cho thấy sự hiện diện của một lượng nhỏ khí CO2 và mộtH2/CO tỷ lệ hơi lớn hơn mong đợi (3:1). Hiệu ứng này có vẻchỉ ra rằng hệ thống LaNiO3 giảm cũng là hoạt động trong WGSR,mà ngụ ý rằng một phần của CO sản xuất mêtan cải cáchphản ứng sau đó được chuyển đổi theo quá trình:CO þ H2O! Co 2 þ H2Như được hiển thị trong hình, là chất xúc tác là mạnh mẽ deactivated tại1073 K với một sự sụt giảm gần như tuyến tính của nó hoạt động sau 1500 phút trong phản ứng. Không có thay đổi trong việc phân phối các CO và H2 làphát hiện trong quá trình vô hiệu hóa này.Hành vi phản ứng DRM (ở hình 10) là khá khác nhau.Các mẫu bắt đầu hoạt động tại 973 K, hơi thấpnhiệt độ hơn là quan sát thấy trong SRM, đồng ý với cáccao hơn reducting nhân vật của CO2 + CH4 hỗn hợp. 1073 k cácHệ thống đạt khoảng 85% CH4 chuyển đổi và chuyển đổi 90% CO2.Ngược lại với phản ứng SRM, bây giờ chuyển đổi còn lạikhông thay đổi sau 12 h của phản ứng, và thậm chí là một sự gia tăng nhỏ có thểđược giả định. Đồng thời các sản phẩm chính, CO và H2,còn lại và ổn định với một tỉ lệ CO/H2 (1.15) vaguely cao hơngiá trị dự kiến sẽ cho phản ứng DRM 1.0(CH4 + CO2! 2CO + 2H 2), mà có thể được gán cho một số hoạt độngtrong đảo ngược WGSR (CO2 + H2! CO + H2O). Trong thực tế, đây làphù hợp với giá trị lớn hơn một chút tiêu thụ CO2và với một lượng nhỏ nước (< 5%) được phát hiện trong cácCác phản ứng ở 1073 K.Vì vậy, các kết quả cho thấy rằng chất xúc tác Ni/La2O3, chuẩn bị củacông phân hủy của LaNiO3, được kích hoạt cho tất cả các nghiên cứuphản ứng của metan. Có lẽ, kết quả quan trọng nhất là caosự ổn định trong điều kiện DRM, trái ngược với sự nhanh chóngvô hiệu hóa điều kiện SRM. Như không có số lượng đáng kể củatiền gửi carbon đã được phát hiện bởi SEM trong cả hai phản ứng, nhữnghành vi vô hiệu hóa khác nhau có thể liên quan với những thay đổi tronggiai đoạn kim loại gây ra bởi các điều kiện phản ứng.Để tìm hiểu làm thế nào niken ảnh hưởng trong quá trình phản ứng, một tại chỗXAS nghiên cứu đã được thực hiện theo phản ứng SRM và DRMđiều kiện. Như thể hiện trong các quang phổ XANES được bao gồm trong hình 11, cáchành vi của niken là khá khác nhau trong cả hai phản ứng. Trong khi cácNiken vẫn hoàn toàn giảm sau phản ứng DRM, sự hiện diệnnước trong SRM phản ứng tạo ra một quá trình oxy hóa quan trọng của cácNiken, như được hiển thị bởi sự gia tăng cường độ trên XANES ở trêncác cạnh. Bằng cách trang bị này phổ cuối với XANES spectra Ni vàTài liệu tham khảo NiO, nói rằng về khoảng 50% của tất cả themetal là mầutheo các điều kiện phản ứng SRM. Là oxy hóa Niken không hoạt động, cũng không phải làcho các phản ứng cải cách, quá trình oxy hóa này có thể tài khoản chovô hiệu hóa quan sát trong các phản ứng SRM.

Kết quả (Việt) 2:

Khi các mẫu LaNiO3 được tiếp xúc với một CH4: hỗn hợp O2 với
2: 1 tỷ lệ (14% CH4, 7% O2, Ngài cân bằng), hành vi của các chất xúc tác
được sửa đổi đáng kể (Hình 8.). Ở nhiệt độ thấp hơn so với năm 1073 K,
hoạt động tương tự như trước đây thu được với tỷ lệ 1: 1
thành phần và chỉ có CO2 và nước đã được phát hiện như là sản phẩm của
phản ứng. Theo đó, tổng mức tiêu thụ oxy được
đạt được với 25% chuyển đổi CH4. Tuy nhiên, sau một vài phút ở
1073 K, có một thay đổi đáng kể trong các phản ứng, và một bất ngờ
tăng trong việc chuyển đổi của CH4 được phát hiện, đạt giá trị gần
90%. Đồng thời, có sự thay đổi về các sản phẩm
phân phối, sự có mặt của CO2 và nước bây giờ là không đáng kể, và
CO và H2 là sản phẩm chính, trong một mối quan hệ gần gũi hơn với 1: 2, một
phân phối sản phẩm tương ứng với một phần quá trình oxy hóa
phản ứng của metan: CH4 + 1 / 2O2! CO + 2H2. Khi phản ứng này được
xúc tác bởi niken kim loại, kết quả này cho thấy rằng quá trình chuyển đổi trong
hiệu suất xúc tác ở 1073 K xảy ra khi giai đoạn LaNiO3
được hoàn toàn giảm xuống niken kim loại, ngay cả trong sự hiện diện của một
số tiền nhất định của ôxy trong hỗn hợp phản ứng.
Các hiệu suất xúc tác trong cải cách của metan cũng đã
được thử nghiệm trong hơi nước và điều kiện khô ráo. Các dữ liệu thu được từ
hơi nước của khí mêtan (SRM) (Hình 9). Cho thấy rằng
chuyển đổi của khí metan bắt đầu đột ngột ở ca. 1000 K, trùng hợp
với việc giảm LaNiO3 để niken kim loại bằng phản ứng
hỗn hợp, đạt một chuyển đổi tối đa 75% vào 1050 K. Các
sản phẩm chính là H2 và CO, với tỷ lệ gần giống với của
cải cách phản ứng CH4 + H2O! CO + 3H2. Một cuộc kiểm tra cẩn thận hơn
các dữ liệu cho thấy sự hiện diện của một lượng nhỏ CO2 và
H2 / tỷ lệ CO lớn hơn một chút so với dự kiến (3: 1). Hiệu ứng này dường như
chỉ ra rằng giảm hệ thống LaNiO3 cũng đang hoạt động trong các WGSR,
trong đó hàm ý rằng một phần của CO được sản xuất trong các cải cách metan
phản ứng này sau đó được chuyển đổi theo quy trình:
CO þ H2O! CO2 þ H2
Như trong hình, chất xúc tác là ngừng hoạt động mạnh tại
1073 K với một giảm gần như tuyến tính trong hoạt động của nó sau 1500 phút trong phản ứng. Không có thay đổi trong việc phân phối của CO và H2 được
phát hiện trong quá trình khử hoạt này.
Các hành vi trong các phản ứng DRM (trong hình 10.) Là khá khác nhau.
Các mẫu bắt đầu được hoạt động tại 973 K, một hơi thấp hơn
nhiệt độ hơn so với quan sát trong SRM, mà đồng ý với các
nhân vật reducting cao của CO2 hỗn hợp + CH4. Vào năm 1073 K các
hệ thống đạt khoảng 85% CH4 chuyển đổi và 90% chuyển đổi CO2.
Ngược lại với phản ứng SRM, bây giờ chuyển đổi vẫn
không thay đổi sau 12 h phản ứng, và thậm chí cả một sự gia tăng nhỏ có thể
được giả định. Đồng thời các sản phẩm chính, CO và H2,
vẫn ổn định và với một CO / H2 tỷ lệ (1,15) mơ hồ cao hơn so với
giá trị của 1.0 dự kiến sẽ cho phản ứng DRM
(CH4 + CO2! 2CO + 2H2), mà có thể được gán một số hoạt động
trong WGSR ngược (CO2 + H2! CO + H2O). Trong thực tế, điều này là
phù hợp với các giá trị hơi lớn tiêu thụ CO2
và với một lượng nước nhỏ (<5%) được phát hiện trong các
phản ứng tại 1.073 K.
Vì vậy, những kết quả này cho thấy rằng Ni / La2O3 chất xúc tác, chuẩn bị
phân hủy khử của LaNiO3, là hoạt động cho tất cả các nghiên cứu
phản ứng metan. Có lẽ, những kết quả quan trọng nhất là độ cao
ổn định trong điều kiện DRM, trái ngược với sự nhanh chóng
vô hiệu hóa trong điều kiện SRM. Vì không có số lượng đáng kể
các khoản tiền gửi carbon đã được phát hiện bởi SEM trong cả hai phản ứng, những
hành vi bất hoạt khác nhau có thể liên quan với những thay đổi trong
giai đoạn kim loại gây ra bởi các điều kiện phản ứng.
Để tìm ra cách nickel bị ảnh hưởng trong quá trình phản ứng, một trong situ
XAS nghiên cứu đã được thực hiện dưới SRM và phản ứng DRM
điều kiện. Như thể hiện trong phổ XANES bao gồm trong hình. 11, các
hành vi của niken là khá khác nhau trong cả hai phản ứng. Trong khi
niken vẫn hoàn toàn giảm sau phản ứng DRM, sự hiện diện
của nước trong phản ứng SRM tạo ra một quá trình oxy hóa quan trọng của
niken, như thể hiện bởi sự gia tăng cường độ trên XANES trên
mép. Bằng cách lắp đặt phổ cuối cùng này với XANES phổ của Ni và
tài liệu tham khảo NiO, nói rằng khoảng ca. 50% của tất cả các themetal bị oxy hóa
trong điều kiện phản ứng SRM. Khi niken oxy hóa không hoạt động
cho các phản ứng cải cách, quá trình oxy hóa này có thể chiếm
Chấm dứt hoạt quan sát trong các phản ứng SRM.