废聚丙烯催化气化制氢和碳纳米管：Ni/SiO2 和 Fe/SiO2 催化剂性能研究

废聚丙烯催化气化制氢和碳纳米管：Ni/SiO2 和 Fe/SiO2 催化剂性能研究

通过热化学转化技术处理废旧塑料，同时生产有价值的氢气和碳纳米管 (CNT) 引起了越来越多的关注。催化剂的开发是提高该工艺氢气产率和 CNT 质量的关键因素之一。在本文中，使用两级固定床反应系统研究了不同金属粒径的 Ni/SiO2 和 Fe/SiO2 催化剂在废聚丙烯催化气化产氢和 CNT 中的性能。使用一系列技术研究了金属类型和金属颗粒晶体尺寸对产品产率和 CNT 产率的影响；气相色谱 (GC)；X 射线衍射 (XRD)；程序升温氧化 (TPO)；扫描电子显微镜 (SEM)； 透射电子显微镜（TEM）等。结果表明，Fe基催化剂，尤其是大粒径（~80 nm）的催化剂，产生最高的氢气产率（~25.60 mmol H2 g-1塑料）和最高的碳产率（29 wt％），以及最大比例的石墨碳（由反应催化剂的TPO分析获得）。与金属颗粒较小的催化剂相比，具有较大金属颗粒的Fe基和Ni基催化剂分别产生更高的氢气产率。此外，使用Ni/SiO2-S催化剂（最小的金属颗粒约8 nm）形成的CNT产生大量的无定形碳，这对CNT的生产过程是不利的。 结果表明，Fe基催化剂，尤其是大粒径（~80nm）的催化剂，产生最高的氢产量（~25.60 mmol H2 g-1塑料）和最高的碳产量（29 wt.%），以及最大比例的石墨碳（从反应催化剂的TPO分析中获得）。

与金属颗粒较小的催化剂相比，金属颗粒较大的Fe基和Ni基催化剂分别产生了更高的氢气产率。此外，使用Ni/SiO2-S催化剂（最小的金属颗粒约为8纳米）形成的CNT会产生大量的无定形碳，这对CNT的生产过程是不利的。结果表明，Fe基催化剂，尤其是大粒径（~80纳米）的催化剂，产生的氢气产率最高（~25.60 mmol H2 g-1塑料）和碳产率最高（29 wt.%），以及石墨碳的比例最大（从反应催化剂的TPO分析中获得）。与金属颗粒较小的催化剂相比，金属颗粒较大的Fe基和Ni基催化剂分别产生了更高的氢气产率。此外，使用Ni/SiO2-S催化剂（最小的金属颗粒约为8纳米）形成的CNT会产生大量的无定形碳，这对CNT的生产过程是不利的。 60 mmol H2 g-1 塑料）和最高的碳产率（29 wt.%），以及最大比例的石墨碳（从反应催化剂的 TPO 分析中获得）。与金属颗粒较小的催化剂相比，金属颗粒较大的 Fe 基和 Ni 基催化剂分别产生更高的氢产率。此外，使用 Ni/SiO2-S 催化剂（最小的金属颗粒约为 8 nm）形成的 CNT 产生大量的无定形碳，这对 CNT 生产过程不利。

60 mmol H2 g-1 塑料）和最高的碳产率（29 wt.%），以及最大比例的石墨碳（从反应催化剂的 TPO 分析中获得）。与金属颗粒较小的催化剂相比，金属颗粒较大的 Fe 基和 Ni 基催化剂分别产生更高的氢产率。此外，使用 Ni/SiO2-S 催化剂（最小的金属颗粒约为 8 nm）形成的 CNT 产生大量的无定形碳，这对 CNT 生产过程不利。

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镍基和铁基金属尺寸的废物

碳纳米管 (CNT) 是废料中碳纳米管的来源之一。这是实现这一目标的关键之一。在这项研究中，使用两级固定床，将金属尺寸的 Ni/SiO2 和 Fe/SiO2 加入废料中。

关于金属种类和尺寸以及CNTs的生长，已经使用一系列的气相色谱(GC); X射线(XRD); (TPO); (SEM); (TEM)等进行了研究。结果表明，Fe基的，在大尺寸（∼80纳米）中，产率（∼25。

60 mmol H2 g−1 ) 的产率 (29 wt．%)，以及的产率 (来自TPO的 )。Fe基和Ni基的金属产率均为 ， 。，使用Ni/SiO2-S (金属为8 nm) 的CNTs的产率较大，这对于CNTs的 。