火炎噴霧熱分解法により合成した多孔質ナノNiOを用いた80 wt% Ni–CeO₂触媒の調製とそのCO₂メタン化反応活性

抄録

火炎噴霧熱分解法によりCeO₂およびNiOを調製した。比表面積と細孔体積は，それぞれNiOが251 m² g^–1と2.3 cm³ g^–1，CeO₂が338 m² g^–1と3.3 cm³ g^–1であった。酢酸セリウム一水和物をNiOに含浸し，5 % H₂–Ar雰囲気下において500 ℃で1時間還元処理することで，80 wt% Ni–CeO₂触媒（以下，CeNi-80）を得た。電子顕微鏡観察より，この触媒のNi粒子サイズは10～20 nm程度であることが分かった。一方，酢酸ニッケル四水和物をCeO₂に含浸した触媒（以下，NiCe-80）では，20～100 nmの不均一なNi粒子が確認された。また，H₂化学吸着法により測定したCeNi-80のNi表面積は13.7 m² g^–1であり，NiCe-80より2.4倍大きい値であった。両触媒のCO₂メタン化活性を比較すると，250 ℃におけるCO₂転化率はCeNi-80が47 %であり，NiCe-80の約2倍であった。