天然氣(主要成分是甲烷)是常見的制備H₂或合成氣(CO和H₂)的重要原料,特別是頁巖氣等非常規(guī)天然氣的大規(guī)模開發(fā)有力地促進(jìn)了甲烷轉(zhuǎn)化技術(shù)的發(fā)展。煤焦是煤碳熱解的重要產(chǎn)物,其高值化利用對(duì)煤碳的分質(zhì)高效轉(zhuǎn)化具有重要意義。超級(jí)電容器是一種很有發(fā)展前景的能量存儲(chǔ)裝置,在便攜式電子產(chǎn)品、工業(yè)和運(yùn)輸領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。碳材料(如活性碳、石墨烯、碳化物衍生的碳等)是超級(jí)電容器中常見的電極材料,因其具有成本低、環(huán)保、電容性能良好等優(yōu)點(diǎn),而備受關(guān)注。本文通過設(shè)計(jì)與利用煤焦與甲烷的協(xié)同轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)了聯(lián)產(chǎn)合成氣和用于超級(jí)電容器電極的復(fù)合碳材料的目的。研究?jī)?nèi)容方面,主要探究了該工藝中合成氣的生成規(guī)律,表征了反應(yīng)生成的碳材料的表面結(jié)構(gòu)特征,還評(píng)價(jià)了這種碳材料作為超級(jí)電容器電極材料時(shí)的電容性能。本文分別采用K₂CO₃、Na₂CO₃和熔融鹽(K₂CO₃與Na₂CO₃的混合物)作為煤焦與甲烷協(xié)同轉(zhuǎn)化的...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 甲烷制氫技術(shù)
        1.1.1 甲烷資源概述
        1.1.2 甲烷催化裂解
        1.1.3 甲烷水蒸汽重整
        1.1.4 甲烷部分氧化重整
        1.1.5 甲烷二氧化碳重整
    1.2 煤焦概述
        1.2.1 煤焦的產(chǎn)生
        1.2.2 煤焦的性質(zhì)
        1.2.3 煤焦的應(yīng)用
    1.3 超級(jí)電容器
        1.3.1 超級(jí)電容器概述
        1.3.2 超級(jí)電容器的特點(diǎn)
        1.3.3 超級(jí)電容器的分類及原理
        1.3.4 超級(jí)電容器的應(yīng)用
    1.4 超級(jí)電容器的碳電極材料研究
        1.4.1 活性碳
        1.4.2 碳納米管
    1.5 本文研究思路與目的
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 主要原料試劑與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 催化劑的制備方法
    2.3 催化甲烷二氧化碳反應(yīng)過程
    2.4 碳基超級(jí)電容器電極的制備
    2.5 產(chǎn)物分析及表征
        2.5.1 氣相產(chǎn)物分析
        2.5.2 主要表征設(shè)備及方法
    2.6 電極材料電化學(xué)測(cè)試
        2.6.1 循環(huán)伏安法
        2.6.2 恒電流充放電法
        2.6.3 交流阻抗法
第三章 碳酸鉀作用下的煤焦與甲烷協(xié)同轉(zhuǎn)化
    3.1 K₂CO₃催化活性及碳材料特性
    3.2 碳材料樣品的電化學(xué)性能
    3.3 碳材料成分的潛在電容貢獻(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 碳酸鈉或熔融鹽作用下的煤焦與甲烷協(xié)同轉(zhuǎn)化
    4.1 NA₂CO₃作為催化劑
    4.2 熔融鹽作為催化劑
        4.2.1 熔融鹽制備溫度的影響
        4.2.2 熔融鹽中(K₂CO₃/Na₂CO₃)配比的影響
        4.2.3 反應(yīng)溫度的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3840367