負(fù)載型Pt-Ni雙金屬脫氫催化劑的制備及其脫氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-05-08 15:40
過(guò)度開(kāi)采不可再生的化石能源已經(jīng)引發(fā)了日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和許多生態(tài)環(huán)境問(wèn)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(chǔ)量豐富、綠色清潔、燃燒熱值高和儲(chǔ)存形式多樣等突出優(yōu)點(diǎn),但傳統(tǒng)物理儲(chǔ)氫法和氫化物儲(chǔ)氫等儲(chǔ)氫技術(shù)均有較大的局限性,相對(duì)來(lái)說(shuō),液體有機(jī)氫化物儲(chǔ)氫的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值較大。該技術(shù)的核心是脫氫過(guò)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(biāo)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(guò)體積浸漬法負(fù)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(jìn)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(yùn)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(xué)性質(zhì)。在固定床微反裝置上,以甲基環(huán)己烷為儲(chǔ)氫介質(zhì),評(píng)價(jià)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(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 氫能的特點(diǎn)及其開(kāi)發(fā)利用
1.1.1 氫能的特點(diǎn)
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(jiàn)儲(chǔ)氫方法的分類(lèi)
1.2.1 高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫法
1.2.2 低溫液態(tài)儲(chǔ)氫法
1.2.3 物理吸附儲(chǔ)氫法
1.2.4 氫化物儲(chǔ)氫法
1.2.5 液體有機(jī)氫化物載體儲(chǔ)氫法
1.3 液體有機(jī)氫化物載體儲(chǔ)氫技術(shù)的運(yùn)用
1.3.1 常用的儲(chǔ)氫介質(zhì)
1.3.2 用于液體有機(jī)氫化物脫氫反應(yīng)的催化劑研究現(xiàn)狀
1.4 液體有機(jī)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(jiǎn)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?jī)?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(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 表征測(cè)試結(jié)果
2.2.2 催化劑對(duì)于甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)的性能測(cè)試
2.2.3 催化劑的抗積碳性能測(cè)試
2.3 本章小結(jié)
第3章 Pt基催化劑上MCH脫氫的吸附機(jī)制和反應(yīng)機(jī)理的DFT研究
3.1 引言
3.2 計(jì)算模型和細(xì)節(jié)
3.2.1 計(jì)算模型
3.2.2 計(jì)算細(xì)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(diǎn)
4.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)燃料電池電堆技術(shù)進(jìn)展綜述[J]. 許德超,趙子亮,趙洪輝,盛夏,金守一. 汽車(chē)文摘. 2020(01)
[2]氫能技術(shù)現(xiàn)狀及其在儲(chǔ)能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 吉力強(qiáng),趙英朋,王凡,宋潔,李璐,宋學(xué)平,潘益鋒. 金屬功能材料. 2019(06)
[3]發(fā)揮氫源優(yōu)勢(shì) 構(gòu)建中國(guó)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(guó)煤炭. 2019(11)
[4]氣相低溫高壓儲(chǔ)氫密度和能耗的理論分析及比較[J]. 趙延興,公茂瓊,周遠(yuǎn). 科學(xué)通報(bào). 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(chǔ)氫氣瓶用鋼4130X的氫脆敏感性試驗(yàn)研究[J]. 翟建明,徐彤,王紅霞,馬廣青,桂樂(lè)樂(lè),壽比南. 中國(guó)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(yùn)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(yùn)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(fù)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(xué)報(bào). 2014(11)
碩士論文
[1]負(fù)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(xué) 2019
[2]雙金屬/水滑石負(fù)載型催化劑的制備及其脫氫性能研究[D]. 顏景.湘潭大學(xué) 2018
[3]Pt/水滑石負(fù)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(xué) 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(xué) 2016
本文編號(hào):3651922
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 氫能的特點(diǎn)及其開(kāi)發(fā)利用
1.1.1 氫能的特點(diǎn)
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(jiàn)儲(chǔ)氫方法的分類(lèi)
1.2.1 高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫法
1.2.2 低溫液態(tài)儲(chǔ)氫法
1.2.3 物理吸附儲(chǔ)氫法
1.2.4 氫化物儲(chǔ)氫法
1.2.5 液體有機(jī)氫化物載體儲(chǔ)氫法
1.3 液體有機(jī)氫化物載體儲(chǔ)氫技術(shù)的運(yùn)用
1.3.1 常用的儲(chǔ)氫介質(zhì)
1.3.2 用于液體有機(jī)氫化物脫氫反應(yīng)的催化劑研究現(xiàn)狀
1.4 液體有機(jī)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(jiǎn)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?jī)?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(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 表征測(cè)試結(jié)果
2.2.2 催化劑對(duì)于甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)的性能測(cè)試
2.2.3 催化劑的抗積碳性能測(cè)試
2.3 本章小結(jié)
第3章 Pt基催化劑上MCH脫氫的吸附機(jī)制和反應(yīng)機(jī)理的DFT研究
3.1 引言
3.2 計(jì)算模型和細(xì)節(jié)
3.2.1 計(jì)算模型
3.2.2 計(jì)算細(xì)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(diǎn)
4.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)燃料電池電堆技術(shù)進(jìn)展綜述[J]. 許德超,趙子亮,趙洪輝,盛夏,金守一. 汽車(chē)文摘. 2020(01)
[2]氫能技術(shù)現(xiàn)狀及其在儲(chǔ)能發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 吉力強(qiáng),趙英朋,王凡,宋潔,李璐,宋學(xué)平,潘益鋒. 金屬功能材料. 2019(06)
[3]發(fā)揮氫源優(yōu)勢(shì) 構(gòu)建中國(guó)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(guó)煤炭. 2019(11)
[4]氣相低溫高壓儲(chǔ)氫密度和能耗的理論分析及比較[J]. 趙延興,公茂瓊,周遠(yuǎn). 科學(xué)通報(bào). 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(chǔ)氫氣瓶用鋼4130X的氫脆敏感性試驗(yàn)研究[J]. 翟建明,徐彤,王紅霞,馬廣青,桂樂(lè)樂(lè),壽比南. 中國(guó)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(yùn)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(yùn)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(fù)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(xué)報(bào). 2014(11)
碩士論文
[1]負(fù)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(xué) 2019
[2]雙金屬/水滑石負(fù)載型催化劑的制備及其脫氫性能研究[D]. 顏景.湘潭大學(xué) 2018
[3]Pt/水滑石負(fù)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(xué) 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(xué) 2016
本文編號(hào):3651922
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3651922.html
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