Abstract
本研究主要是以不同導氧離子材料及α-Al2O3為擔體，含浸鎳金屬作為觸媒在低CH4/H2O＝1的條件下進行甲烷蒸汽重組反應。其中導氧離子材料為Gd2O3-doped CeO2(G10%DC90%)和Sm2O3-doped CeO2(S10%DC90%)。利用BET及二氧化碳解離吸附實驗來分析擔體SDC及GDC的表面積及導氧離子性的大小。而結果發現表面積數值相近，故不考慮其對反應性活性影響；而不同導氧離子材料由於表面氧空洞數目及導氧離子效果的不同，晶格氧的產生也有所差異。溫度達到500℃後導氧離子材料表面氧空洞吸附的晶格氧會有往內部移動的效應。以Ni（2wt％）/S10DC90、Ni（2wt％）/G10DC90為觸媒，在不同溫度下分別通入水汽/二氧化碳 前處理之甲烷積碳去積碳實驗，實驗結果發現水汽主要吸附在擔體的氧空洞上，而二氧化碳同時可吸附在鎳觸媒及擔體氧空洞上。水汽前處理當溫度從450℃升到500℃時有晶格氧往內部移動的現象，而Ni/S10DC90不論是二氧化碳前處理或是水汽前處理，積碳均比Ni/G10DC90少。在H2O/CH4=1的比例下進行20小時甲烷蒸汽重組反應活性實驗，結果顯示Ni/S10DC90活性稍弱於Ni/G10DC90，但其優異的抗積碳性質使得Ni/S10DC90適合在低H2O/CH4比值下進行甲烷蒸汽重組反應且具有良好的穩定性。