二氧化鈰負載鈀催化劑的制備及其甲烷燃燒性能研究
發(fā)布時間：2024-04-19 22:51
甲烷作為一種清潔能源,因其較高的儲量,而受到國內外廣泛的關注。但甲烷燃燒溫度較高或反應不充分時,燃燒過程中易生成NOx和CO等污染物,并造成溫室效應。解決此現(xiàn)象的根本辦法是提高燃燒效率。與傳統(tǒng)甲烷燃燒方式相比,甲烷催化燃燒具有更高的燃燒效率和能源利用率,能充分和有效減少污染物的排放。本論文通過合成方法與參數(shù)調控二氧化鈰負載鈀催化劑的形貌結構,探究其對甲烷催化燃燒性能的影響,得到以下研究結果。(1)采用浸漬法、共沉淀法、水熱法分別合成Pd質量分數(shù)為1wt%的I-Pd/CeO2、C-Pd/CeO2和H-Pd/CeO2催化劑。SEM和HAADF-STEM/EDX分析表明水熱法合成的H-Pd/CeO2催化劑具有球形形貌,PdO被CeO2所包裹,Pd分散度較高。XPS和TPR等表征結果顯示,與共沉淀法和浸漬法獲得的I-Pd/CeO2和C-Pd/CeO2催化劑不同,該催化劑表面主要以PdO物種形式存在而不是Pd0x或PdO2,還原性能較好。因此,該催化劑具有較佳的活性和穩(wěn)定性。在反應氣組成為2vol%CH4,4vol%O2,20vol%CO2,N2為平衡氣;反應空速為100,000mL.h-1·g...
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 非貴金屬甲烷燃燒催化劑的研究現(xiàn)狀
1.1.1 鈣鈦礦型催化劑
1.1.2 六鋁酸鹽型催化劑
1.1.3 金屬氧化物催化劑
1.2 貴金屬甲烷燃燒催化劑的研究現(xiàn)狀
1.2.1 鈀基催化劑的制備與改性研究
1.2.2 鈀基催化劑甲烷催化燃燒反應機理研究
1.3 論文選題依據(jù)及研究內容
1.3.1 論文的選題依據(jù)
1.3.2 論文的研究內容
第二章 實驗部分
2.1 主要實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 催化劑的制備
2.3 催化劑的表征
2.3.1 X射線粉末衍射分析(XRD)
2.3.2 N2-物理吸附
2.3.3 CO脈沖化學吸附
2.3.4 H2-程序升溫還原(H2-TPR)
2.3.5 O2-程序升溫氧化(O2-TPO)
2.3.6 CO2程序升溫脫附(CO2-TPD)
2.3.7 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.8 X射線光電子能譜(XPS)
2.3.9 透射電鏡(TEM)
2.4 催化劑活性評價
第三章 合成方法對Pd/CeO2催化劑性能的影響
3.1 引言
3.2 催化材料的制備
3.2.1 浸漬法合成Pd/CeO2催化劑
3.2.2 共沉淀法合成Pd/CeO2催化劑 173.2.3 水熱法合成Pd/CeO2催化劑
3.3 結果與討論
3.3.1 形貌分析
3.3.2 Pd/CeO2在甲烷催化燃燒反應中的性能
3.3.3 樣品的XRD分析
3.3.4 N2物理吸附表征
3.3.5 XPS分析
3.3.6 H2-TPR表征
3.3.7 CO脈沖吸附分析
3.3.8 CO2-TPD分析
3.4 小結
第四章 水熱時間對水熱法制備的Pd/CeO催化劑的甲烷燃燒性能的影響
4.1 引言
4.2 催化劑的制備
4.3 結果與討論
4.3.1 不同水熱時間合成樣品在甲烷催化燃燒的性能
4.3.2 SEM分析
4.3.3 XRD分析
4.3.4 N2物理吸附表征
4.3.5 XPS分析
4.3.6 H2-TPR表征
4.3.7 CO脈沖吸附分析
4.3.8 O2-TPO表鉦
4.4 小結
第五章 水熱合成體系中雙氧水和檸檬酸的加入對Pd/CeO2催化劑結構和性能的影響
5.1 引言
5.2 催化劑的制備
5.3 結果與討論
5.3.1 調變雙氧水和檸檬酸量所合成樣品的甲烷催化燃燒性能
5.3.2 調變雙氧水和檸檬酸量所合成Pd/CeO2的XRD分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 樣品的CO脈沖吸附測試結果分析
5.3.5 O2-TPO分析
5.3.6 CO2-TPD分析
5.3.7 TEM分析
5.4 小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號：3958496
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 非貴金屬甲烷燃燒催化劑的研究現(xiàn)狀
1.1.1 鈣鈦礦型催化劑
1.1.2 六鋁酸鹽型催化劑
1.1.3 金屬氧化物催化劑
1.2 貴金屬甲烷燃燒催化劑的研究現(xiàn)狀
1.2.1 鈀基催化劑的制備與改性研究
1.2.2 鈀基催化劑甲烷催化燃燒反應機理研究
1.3 論文選題依據(jù)及研究內容
1.3.1 論文的選題依據(jù)
1.3.2 論文的研究內容
第二章 實驗部分
2.1 主要實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 催化劑的制備
2.3 催化劑的表征
2.3.1 X射線粉末衍射分析(XRD)
2.3.2 N2-物理吸附
2.3.3 CO脈沖化學吸附
2.3.4 H2-程序升溫還原(H2-TPR)
2.3.5 O2-程序升溫氧化(O2-TPO)
2.3.6 CO2程序升溫脫附(CO2-TPD)
2.3.7 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.8 X射線光電子能譜(XPS)
2.3.9 透射電鏡(TEM)
2.4 催化劑活性評價
第三章 合成方法對Pd/CeO2催化劑性能的影響
3.1 引言
3.2 催化材料的制備
3.2.1 浸漬法合成Pd/CeO2催化劑
3.2.2 共沉淀法合成Pd/CeO2催化劑 173.2.3 水熱法合成Pd/CeO2催化劑
3.3 結果與討論
3.3.1 形貌分析
3.3.2 Pd/CeO2在甲烷催化燃燒反應中的性能
3.3.3 樣品的XRD分析
3.3.4 N2物理吸附表征
3.3.5 XPS分析
3.3.6 H2-TPR表征
3.3.7 CO脈沖吸附分析
3.3.8 CO2-TPD分析
3.4 小結
第四章 水熱時間對水熱法制備的Pd/CeO催化劑的甲烷燃燒性能的影響
4.1 引言
4.2 催化劑的制備
4.3 結果與討論
4.3.1 不同水熱時間合成樣品在甲烷催化燃燒的性能
4.3.2 SEM分析
4.3.3 XRD分析
4.3.4 N2物理吸附表征
4.3.5 XPS分析
4.3.6 H2-TPR表征
4.3.7 CO脈沖吸附分析
4.3.8 O2-TPO表鉦
4.4 小結
第五章 水熱合成體系中雙氧水和檸檬酸的加入對Pd/CeO2催化劑結構和性能的影響
5.1 引言
5.2 催化劑的制備
5.3 結果與討論
5.3.1 調變雙氧水和檸檬酸量所合成樣品的甲烷催化燃燒性能
5.3.2 調變雙氧水和檸檬酸量所合成Pd/CeO2的XRD分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 樣品的CO脈沖吸附測試結果分析
5.3.5 O2-TPO分析
5.3.6 CO2-TPD分析
5.3.7 TEM分析
5.4 小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號：3958496
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