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焦油的脱除是生物质低温气化亟待解决的关键技术之一。本论文采用褐煤为碳前驱体制备了一系列高分散Ni/C催化剂,使用下坠式石英管反应器研究了生物质焦油的催化裂解。为生物质催化气化制备合成气工艺的开发提供了重要理论依据和技术支持。本文首先用HCl和HF对胜利褐煤(SL)改性处理,得到酸洗褐煤(AWSL)和脱灰褐煤(DMSL),再利用H2O2对其氧化处理得到氧化AWSL(OXAWSL)和氧化DMSL(OXDMSL),最后通过离子交换法将Ni负载到改性褐煤上,制备得到一系列Ni/C催化剂,并将其应用于玉米芯热解焦油催化裂解。考察了pH值和炭化温度(CT)对催化剂结构的影响,探讨了反应气氛和空速(SV)对焦油裂解所得气体产率和碳分布的影响。结果表明:在pH值为11,CT为650 oC条件下所制备的Ni/C中镍分散度最好、金属镍粒径最小、对焦油裂解的活性最强,其是最佳的Ni/C催化剂制备条件。由于脱灰褐煤孔道破坏严重,所制备催化剂比表面积较低,其催化效果较差。Ni/OXDMSL的比表面积最低(141.1 m2/g)、孔道完全坍塌。Ni/AWSL的比表面积较高(266.2 m2/g)、Ni的分散度较大、微晶尺寸(NCS)较小。Ni/AWSL循环5次后产率依旧达到47.9 mmol/g,是相同条件下无催化实验的3.4倍和Ni/SL催化剂的1.1倍。高羧基含量(3.8 mmol/g)的OXAWSL制得的Ni/C催化剂,其具备最大的比表面积、较小的NCS、较高的氧含量和最大的Ni负载量。在650 oC,SV为3600 h-1下,使用Ni/OXAWSL所得的气体产率高达41.14 mmol/g。使用水蒸气辅助催化剂对玉米芯焦油裂解,促进了气体的生成和积碳的分解。Ni/AWSL具的层状离域电子结构和更好的载体结构,能够提供更好的电子交换平台,展现了更好了催化活性和稳定性。为了提高Ni/AWSL的抗积碳能力,采用稀土金属Ce掺杂制备了双功能Ni/C催化剂,通过XRD、物理吸附仪等表征及评价实验确定了Ni/Ce最佳掺杂比为50:1。Ni/Ce掺杂比为50的催化剂在使用5次之后,气体产率仍能够维持在69.1%。从循环实验前后的SEM图像可以看出,Ce的添加显著地抑制了催化剂积碳。