過度開采不可再生的化石能源已經(jīng)引發(fā)了日益嚴重的能源危機和許多生態(tài)環(huán)境問題,使用氫能作為其替代能源具有廣闊的發(fā)展前景。氫能具備儲量豐富、綠色清潔、燃燒熱值高和儲存形式多樣等突出優(yōu)點,但傳統(tǒng)物理儲氫法和氫化物儲氫等儲氫技術(shù)均有較大的局限性,相對來說,液體有機氫化物儲氫的工業(yè)應(yīng)用價值較大。該技術(shù)的核心是脫氫過程,理想的脫氫催化劑應(yīng)該在較低溫度下表現(xiàn)出較好的活性、目標產(chǎn)物選擇性和釋氫速率。在pH值穩(wěn)定的條件下,采取共沉淀法制備了Ni-Mg-Al水滑石載體,利用超聲波輔助的過體積浸漬法負載活性組分Pt后,制備了Pt-Ni/Mg-Al雙金屬脫氫催化劑前驅(qū)體,該前驅(qū)體經(jīng)進一步干燥、高溫煅燒和H₂熱還原后即變成Pt-Ni/Mg-Al雙金屬脫氫催化劑。運用XRD、BET、H₂-TPR、NH₃-TPD、CO₂-TPD、TEM、XPS、TG和Raman光譜等表征手段研究了載體、催化劑前體以及催化劑的部分物理和化學性質(zhì)。在固定床微反裝置上,以甲基環(huán)己烷為儲氫介質(zhì),評價了所制備的Pt-Ni催化劑的脫氫性能,研究了Ni含量、還... 

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 氫能的特點及其開發(fā)利用
        1.1.1 氫能的特點
        1.1.2 氫能的應(yīng)用
        1.1.3 氫能的獲取方式
    1.2 現(xiàn)有常見儲氫方法的分類
        1.2.1 高壓氣態(tài)儲氫法
        1.2.2 低溫液態(tài)儲氫法
        1.2.3 物理吸附儲氫法
        1.2.4 氫化物儲氫法
        1.2.5 液體有機氫化物載體儲氫法
    1.3 液體有機氫化物載體儲氫技術(shù)的運用
        1.3.1 常用的儲氫介質(zhì)
        1.3.2 用于液體有機氫化物脫氫反應(yīng)的催化劑研究現(xiàn)狀
    1.4 液體有機氫載體脫氫反應(yīng)的第一性原理研究現(xiàn)狀
    1.5 密度泛函理論簡介
        1.5.1 Thomas-Fermi-Dirac方程
        1.5.2 Hohenberg-Kohn定理
        1.5.3 Kohn-Sham方程
    1.6 論文的研究思路
    1.7 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 Pt-Ni雙金屬催化劑的制備及其脫氫性能研究
    2.1 實驗部分
        2.1.1 實驗藥品、試劑和儀器設(shè)備
        2.1.2 載體和催化劑的制備
        2.1.3 載體和催化劑的表征手段
        2.1.4 催化劑的脫氫性能評價
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 表征測試結(jié)果
        2.2.2 催化劑對于甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)的性能測試
        2.2.3 催化劑的抗積碳性能測試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 Pt基催化劑上MCH脫氫的吸附機制和反應(yīng)機理的DFT研究
    3.1 引言
    3.2 計算模型和細節(jié)
        3.2.1 計算模型
        3.2.2 計算細節(jié)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 電子性質(zhì)
        3.3.2 單吸附
        3.3.3 共吸附
        3.3.4 MCH脫氫的反應(yīng)路徑研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 本研究創(chuàng)新點
    4.3 建議與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士研究生期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]國內(nèi)燃料電池電堆技術(shù)進展綜述[J]. 許德超,趙子亮,趙洪輝,盛夏,金守一.  汽車文摘. 2020(01)
[2]氫能技術(shù)現(xiàn)狀及其在儲能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 吉力強,趙英朋,王凡,宋潔,李璐,宋學平,潘益鋒.  金屬功能材料. 2019(06)
[3]發(fā)揮氫源優(yōu)勢 構(gòu)建中國特色氫能供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)[J]. 韓紅梅,王敏,劉思明,邢磊,田桂麗,楊錚.  中國煤炭. 2019(11)
[4]氣相低溫高壓儲氫密度和能耗的理論分析及比較[J]. 趙延興,公茂瓊,周遠.  科學通報. 2019(25)
[5]Aromatization and isomerization of methylcyclohexane over Ni catalysts supported on different supports[J]. Ye Song,Wei Lin,Xingcui Guo,Linlin Dong,Xindong Mu,Huiping Tian,Lei Wang.  Green Energy & Environment. 2019(01)
[6]儲氫氣瓶用鋼4130X的氫脆敏感性試驗研究[J]. 翟建明,徐彤,王紅霞,馬廣青,桂樂樂,壽比南.  中國特種設(shè)備安全. 2017(12)
[7]Pt/Al2O3與Pt/MgO-Al2O3催化劑制備及其催化氫能載體甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)性能[J]. 蔣新民,余榮洪,顏景,楊運泉,王威燕.  工業(yè)催化. 2017(06)
[8]Ni-Cu/γ-Al2O3-ZrO2催化劑的制備及其脫氫性能[J]. 李功華,熊果,趙欣,王威燕,李文松,楊運泉.  石油化工. 2016(07)
[9]Liquid organic hydrogen carriers[J]. Teng He,Qijun Pei,Ping Chen.  Journal of Energy Chemistry. 2015(05)
[10]活性炭負載Pt-Ni雙金屬催化劑上十氫化萘脫氫[J]. 齊隨濤,李迎迎,岳佳琪,陳昊,伊春海,楊伯倫.  催化學報. 2014(11)

碩士論文
[1]負載型Pt基催化劑的制備及其脫氫性能研究[D]. 苗磊.湘潭大學 2019
[2]雙金屬/水滑石負載型催化劑的制備及其脫氫性能研究[D]. 顏景.湘潭大學 2018
[3]Pt/水滑石負載型催化劑的制備及其脫氫性能的研究[D]. 余榮洪.湘潭大學 2017
[4]甲基環(huán)己烷新型脫氫催化劑Ni-Cu/γ-Al2O3-ZrO2的制備及其反應(yīng)性能[D]. 李功華.湘潭大學 2016



本文編號：3651922