DOI: 10.1021/acs.energyfuels.1c00030

通过两种溶胶-凝胶法（环氧加成法和Pechini法）以及静电纺丝技术制备了3NiO·CeO2、Co3O4·CeO2和1.5Fe2O3·CeO2型铈基双金属氧化物，其目的是合成具有不同形貌（纳米颗粒或纳米纤维）的化合物，并将其作为CO2甲烷化催化剂进行评估。结果表明，催化剂的性能取决于d嵌段元素的类型、方法和催化剂的形态。不管这些参数如何，最好的结果是在静电纺丝技术制备的镍基催化剂上获得的，其活性远高于在相同条件下用作参照的商用铑催化剂。此外，以纳米颗粒（Pechini方法）或纤维（静电纺丝技术）形式获得的钴基催化剂也具有良好的活性，与在参照催化剂上测得的活性相当。所有催化剂在至少60-70h的反应中都非常稳定，这一优势使其成为该知识领域未来发展的理想替代选择。

图1.通过环氧加成法获得的CeO2基双金属氧化物的SEM图：（a）3NiO·CeO2；（b）Co3O4·CeO2；（c）1.5Fe2O3·CeO2。

图2.通过静电纺丝技术获得的CeO2基双金属氧化物的SEM图像：（a）3NiO·CeO2；（b）Co3O4·CeO2；（c）1.5Fe2O3·CeO2。

图3.新鲜双金属氧化物的XRD图谱：通过不同制备方法获得的（a）3NiO·CeO2，（b）Co3O4·CeO2；（c）1.5Fe2O3·CeO2。

图4.氢预处理废双金属氧化物的XRD图谱：通过不同制备方法获得的（a）3NiO·CeO2，（b）Co3O4·CeO2；（c）1.5Fe2O3·CeO2。

图5.通过不同的制备方法获得的双金属氧化物的H2-TPR曲线：（a）3NiO·CeO2；（b）Co3O4·CeO2；（c）1.5Fe2O3·CeO2。

图6.在300℃下，3NiO·CeO2、Co3O4·CeO2和1.5Fe2O3·CeO2型CeO2基双金属氧化物上的CO2氢化：制备方法及预还原处理的影响。

图7.碱度和金属镍尺寸对通过不同方法（环氧加成、Pechini和静电纺丝技术）获得的镍-铈双金属氧化物催化剂上甲烷产率的影响。在300℃下获得的甲烷化数据；异丙醇脱氢/脱水条件数据是在250℃的氧化气氛下获得的。

图8.在225、250、300和350℃（分别为黄色、蓝色、绿色和红色）下，对通过静电纺丝预处理获得的镍-铈双金属氧化物催化剂进行的稳定性试验。产生CH4，菱形固体填充；选择性CH4，无填充。