【摘要】：二氧化碳的減排的21世紀的一個重大課題,關(guān)乎人類的生存環(huán)境。當(dāng)今世界,對大氣中二氧化碳的減排處理方法主要分為:二氧化碳的捕獲、封存和利用。當(dāng)前,很多研究者們致力于研究二氧化碳的捕獲和封存,然而他們也遇到了不可避免和目前難以解決的問題,例如:高額的費用、封存的效果、公眾的接受能力、長期不穩(wěn)定性等問題。這迫使相關(guān)研究方向的科學(xué)家們不得不尋找其它有效的方法和技術(shù)來減少二氧化碳的量。一個有用的方法便是對二氧化碳加以利用,將其轉(zhuǎn)變成為具有附加值的化學(xué)品或者燃料,此技術(shù)不僅能夠減少二氧化碳的量,也為產(chǎn)新能源提供了新思路。二氧化碳加氫是減少全球溫室氣體排放的有效的途徑,也是生產(chǎn)燃料和高附加值化學(xué)品的前瞻性方法。二氧化碳加氫反應(yīng)可以通過控制反應(yīng)條件、投料比等來調(diào)節(jié)產(chǎn)物的種類。本論文以生物質(zhì)---木質(zhì)素為原料,通過熱解、化學(xué)活化、浸漬法負載金屬鎳一系列步驟,從而制備木質(zhì)素基活性炭載鎳基催化劑,探究其在二氧化碳加氫反應(yīng)產(chǎn)一氧化碳即逆水煤氣反應(yīng)的性能。通過熱解-浸漬法制備木質(zhì)素基活性炭鎳基催化劑,探討了熱解時的不同壓力條件、不同活化劑所制備出來的催化劑對逆水煤氣反應(yīng)的性能的影響。催化測試條件為750℃下測試1500 min,結(jié)果表明:以氫氧化鉀為劑、在真空下熱解所制備的催化劑Ni/AC_KV表現(xiàn)出優(yōu)異的CO_2轉(zhuǎn)化率,具有高的CO選擇性。使用XRD,SEM,TEM,XPS,CO_2-TPD,FTIR,Raman,ICP-MS,BET和H_2-TPR等表征技術(shù)來表征催化劑。結(jié)果表明:真空條件下有利于制備出比表面積大、孔隙發(fā)達的活性炭,KOH相較于ZnCl_2更適合用于活化劑,因為其比表面積、孔隙發(fā)展程度、Ni顆粒分散性都比前者好。CO_2-TPD和NH_3-TPD測試結(jié)果表明,真空條件下,KOH活化后所制備的活性炭其所浸漬所制得的載鎳催化劑所具有的堿性位點優(yōu)于常壓條件下制備的催化劑,且KOH活化由于ZnCl_2活化。此外,堿性位點多于酸性位點,因此有利于催化劑對CO_2的吸附和催化。因此,在真空下制備的催化劑在物理性質(zhì)和催化性能方面都比在常壓下制備的催化劑具有顯著改進,進而促進其對逆水煤氣反應(yīng)的催化效果。
【圖文】：

類聚合物[40,41]�；谄涮厥獾幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)和碳氫比，木、烷烴等高品位生物燃油以及酚類等高附加值芳香類]。木質(zhì)素單體結(jié)構(gòu)分子式如下圖 1-1所示：唯一可以從自然界中大量獲得的具有芳香性的高分子替代石化行業(yè)，生產(chǎn)生物基酚類化工品[43,44]。研究表中，焦炭產(chǎn)量高，在高溫度可達 26%，，在 700℃以后究木質(zhì)素的熱解特性對其利用焦炭制備高附加值產(chǎn)品目前，國內(nèi)外制備活性炭主要以木材、優(yōu)質(zhì)煤等作為為制約活性炭應(yīng)用的一個非常重要的因素。因此，近殼、農(nóng)作物秸稈、生物質(zhì)熱解炭等為原料制備活性炭南大學(xué)丘克強教授課題組用真空法熱解生物質(zhì)的研究炭的孔結(jié)構(gòu)特性和吸附性能優(yōu)于常壓化學(xué)活化法制備

圖 2-1 布拉格衍射圖[102]Fig. 2-1 Bragg diffraction pattern晶體結(jié)構(gòu)都有一個獨特的衍射圖，給出不同強度的信號 2θ 范圍。 已經(jīng)測射圖案并且已知組成元件，它可以與現(xiàn)有已知結(jié)構(gòu)的庫匹配以便識別結(jié)的組分化合物。一個樣品的衍射圖可用于推斷更多的信息，而不僅僅是衍射圖中峰的形狀可以表示樣品的結(jié)晶度。高度結(jié)晶的樣品的衍射平面，并且表現(xiàn)出高信號強度和尖銳的窄峰。 相反，結(jié)晶程度較低的樣品則的衍射平面間距，并且衍射圖表現(xiàn)出更低強度的寬峰。XRD 無法檢測到因為非晶相不具有微晶特征。要注意樣品的結(jié)晶度可以識別它們的微晶的峰形和衍射圖的信號強度的方程定義峰展寬和微晶之間的關(guān)系尺寸： （在（111）面的微晶尺寸；
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X701;O643.36

【參考文獻】

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1 司維江;吳小中;邢偉;周晉;禚淑萍;;甘蔗渣基納米孔碳在超級電容器中的應(yīng)用(英文)[J];無機材料學(xué)報;2011年01期

本文編號：2601572