現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和二氧化碳的大量釋放帶來了嚴重的能源與環(huán)境問題,近年來全球頁巖氣的大規(guī)模商業(yè)勘探開采使得甲烷的工業(yè)轉(zhuǎn)化成為研究的熱點。甲烷干法重整反應(yīng)能夠?qū)O₂和CH₄這兩種典型的溫室氣體轉(zhuǎn)換為合成氣,進而通過費托反應(yīng)或羰基合成生產(chǎn)液態(tài)燃料。這一反應(yīng)既能夠?qū)崿F(xiàn)甲烷的工業(yè)轉(zhuǎn)化,合成有用的化工產(chǎn)品,也能有效減小碳排放量,在能源與環(huán)境領(lǐng)域都有重要的意義。鎳基催化劑因為其優(yōu)越的催化活性、豐富的金屬儲量和低廉的價格而受到了廣泛關(guān)注,然而鎳基等非貴金屬催化劑在常溫下長時間反應(yīng)容易因為碳沉積和金屬活性組分燒結(jié)等因素失活。因此研究人員從各個角度出發(fā)進行催化劑的設(shè)計和制備,以期開發(fā)出具有優(yōu)良抗積碳性能和高溫穩(wěn)定性的Ni基催化劑,從而推動甲烷干法重整反應(yīng)的工業(yè)化運行。在本論文的研究工作中,我們主要通過一步水熱法制備了多級空心球結(jié)構(gòu)鎳基甲烷干法重整催化劑Ni/MgO-SiO₂,該催化劑具備高比表面積(477.4 m²/g)和分散的小尺寸Ni金屬顆粒(6.6 nm)。通過與水熱對照樣Ni/SiO₂對比...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 甲烷干法重整反應(yīng)概述
        1.2.1 反應(yīng)熱力學(xué)
        1.2.2 反應(yīng)機理
    1.3 甲烷干法重整反應(yīng)催化劑
        1.3.1 催化劑金屬活性組分
        1.3.2 催化劑載體
        1.3.3 催化劑的失活
    1.4 鎳基催化劑提高活性及穩(wěn)定性的研究進展
        1.4.1 金屬-載體相互作用力
        1.4.2 雙金屬協(xié)同效應(yīng)
        1.4.3 催化劑助劑
        1.4.4 催化劑結(jié)構(gòu)
        1.4.5 催化劑合成方法
        1.4.6 鎳基催化劑發(fā)展總結(jié)與展望
    1.5 本論文的主要工作和研究意義
第二章 實驗部分
    2.1 化學(xué)試劑及原料
    2.2 Ni/MgO-SiO₂及對照樣合成路線
        2.2.1 SiO₂微球的合成
        2.2.2 Ni/MgO-SiO₂的合成
        2.2.3 Ni/SiO₂催化劑的合成
        2.2.4 IM-Ni/MgO-SiO₂催化劑的合成
        2.2.5 IM-Ni/SiO₂催化劑的合成
    2.3 Ni@MgO/SiO₂合成路線
        2.3.1 水熱制備Ni/SiO2

        2.3.2 化學(xué)氣相沉積制備Ni@MgO/SiO₂

    2.4 表征設(shè)備及方法
        2.4.1 表征設(shè)備
        2.4.2 形貌結(jié)構(gòu)表征
        2.4.3 催化性能表征
    2.5 本章小結(jié)
第三章 NI/MGO-SIO₂性能研究與討論
    3.1 引言
    3.2 形貌結(jié)構(gòu)表征結(jié)果與討論
    3.3 催化活性表征結(jié)果與討論
        3.3.1 MgO助劑對催化活性的影響
        3.3.2 合成路線對催化活性的影響
    3.4 催化穩(wěn)定性表征結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 NI@MGO/SIO₂性能研究與討論
    4.1 形貌結(jié)構(gòu)表征結(jié)果與討論
    4.2 催化性能表征結(jié)果與討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3902971

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