發(fā)布時間：2024-02-15 06:39

　　大量的二氧化碳作為生物質(zhì)以及化石燃料燃燒的主要產(chǎn)物,進入大氣后引發(fā)了溫室效應等一系列迫在眉睫的全球氣候環(huán)境問題。將二氧化碳進行轉(zhuǎn)化生成高附加值的精細化學品或能源燃料,既可以“變廢為寶”、減少二氧化碳的排放,又可將可再生的能源轉(zhuǎn)化為高能量密度的能源燃料儲存,具有重要的研究和應用價值。本課題以二氧化碳資源化轉(zhuǎn)化利用為目的,根據(jù)高溫高壓水熱反應的特性,創(chuàng)新性地將廉價易得的金屬鋁粉和鐵易拉罐作為還原劑分解水產(chǎn)氫,分別還原二氧化碳為多碳烷烴(甲烷、乙烷和丙烷)以及還原碳酸氫鈉為甲酸鈉等高附加值有機物。同時由于該催化反應的過程是發(fā)生在水相體系,解決了之前氣相加氫還原過程中金屬催化劑表面活性位點容易生成積碳而導致催化劑的快速失活的缺點。第二章,研究了采用鋁粉作為還原劑,在水熱條件下,采用鈷粉催化劑催化二氧化碳還原產(chǎn)甲烷、乙烷、丙烷。鋁粉在水熱條件下可以置換出水中的氫,在鈷納米片的催化作用下,可高效轉(zhuǎn)化二氧化碳為甲烷、乙烷和丙烷,甲烷最高產(chǎn)率為80%,乙烷和丙烷的最高產(chǎn)率為5%左右。達到最高產(chǎn)率的最優(yōu)反應條件為使用還原劑鋁粉的添加量為40 mmol(H₂/CO₂

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.CO2燃燒后、燃燒前和氧料燃燒捕獲技術的方框圖

圖1.CO2燃燒后、燃燒前和氧料燃燒捕獲技術的方框圖圖2所示，二氧化碳封存技術主要是地質(zhì)封存（在堿性地塊，油氣田采的煤田和深鹽沼結構等地質(zhì)構造中），海洋封存（通常直接釋放到海）和二氧化碳固化成為無機組分碳酸鹽（礦物儲存）。

圖3.電化學還原二氧化碳的主要產(chǎn)物及其標準電勢另外，二氧化碳的還原過程是在陰極處實現(xiàn)的，因此可以通過在陰極材料的表

上海交通大學碩士學位論文浪費。同時，該法所采用的催化劑多為復合催化劑或貴金r和Ru，在氣相反應中也容易產(chǎn)生積碳，造成催化劑的毒化或者使用成本較高。學還原法加氫還原法主要是一種克服CO2/CO2－的高還原電化學電位本原理主要是依靠電極激發(fā)電子的能量將二氧化碳進行加高的過渡能....

圖4.光催化原理示意圖

上海交通大學碩士學位論文控制，造成后續(xù)分離過程繁瑣，提高了生產(chǎn)成本。還原法氫還原法是利用光線使半導體催化功能材料吸收光能并刺的產(chǎn)生，從而直接或間接地與二氧化碳反應生成有機化合圖4所示。光催化自誕生以來就受到高度的關注，被認為來源。雖然目前其應用前景尚不明朗，但光電轉(zhuǎn)化效率不

圖7.深海水熱流體及其電子傳遞模型示意圖

圖7.深海水熱流體及其電子傳遞模型示意圖對于人工利用水熱來還原二氧化碳的研究還比較少，但根據(jù)已有的研究表添加適量的過渡金屬催化劑和金屬還原劑，二氧化碳可以在水熱條件下轉(zhuǎn)化為甲酸、甲烷等一系列有機物[68-72]。上海交通大學金放鳴教授在這了深入的研究，達到國際領先水平。本著模....

本文編號：3899390