【摘要】：優(yōu)質(zhì)、潔凈的甲烷具有來源廣泛、價格低廉、含氫量高、儲運及加注設(shè)施完備等優(yōu)勢,在化石燃料制氫中受到了廣泛關(guān)注。然而,在高溫、氧化還原氣氛交織、非穩(wěn)態(tài)的甲烷重整制氫反應(yīng)體系中,傳統(tǒng)鎳基催化劑存在活性低和穩(wěn)定性較差等問題。因此,研發(fā)性能優(yōu)良的載體材料及催化劑就成為了甲烷重整制氫研究領(lǐng)域中的熱點問題之一。本論文主要通過新型催化劑載體材料的合成和催化劑的耦合組裝兩個設(shè)計思路來解決此研究領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題。1、以具有高儲放氧能力的鈰鋯固溶體載體(CZ)為基礎(chǔ),采用均相沉淀水熱法引入分子篩,制備復(fù)合分子篩催化劑NiO/CZ-SX。并研究了前驅(qū)液中水量對NiO/CZ-SX性能的影響。結(jié)果表明,與均相沉淀法制備的NiO/CZ相比,NiO/CZ-SX的NiO與載體的相互作用和表面及體相晶格氧的移動能力增強(qiáng),能有效提高催化劑的活性和高溫水熱穩(wěn)定性。其中,在前驅(qū)液配比TPAOH:TEOS:H20=25:100:15000的條件下制備的催化劑NiO/CZ-S15具有最高的性能。2、以具有高溫水熱穩(wěn)定性的全硅分子篩Silicalite-1為基礎(chǔ),利用原位自組裝技術(shù)組裝金屬氧化物與分子篩制備復(fù)合載體,再采用傳統(tǒng)浸漬法制備鎳基催化劑,以改善NiO與載體的相互作用,提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。重點探索了金屬類型對催化劑性能的影響。BET和TEM等表征結(jié)果表明,在所有耦合組裝制備的催化劑中,NiO/Zr-Sil-1的比表面積最大,NiO的粒徑最小,催化性能最佳。3、以性能最好的NiO/Zr-Sil-1為基礎(chǔ),探索制備條件(焙燒溫度和鎳含量)和工藝條件(反應(yīng)溫度、水碳比和空速)對催化劑性能的影響。結(jié)果表明,最佳焙燒溫度和鎳含量分別為500℃和10wt%。在反應(yīng)溫度為800℃、水碳比為2和空速為12000ml g-1·h-1的苛刻條件下,催化劑NiO/Zr-Sil-1仍然保持較高的活性和穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ116.2;O643.36
【圖文】：

２圖１－２光解水示意圖逡逑ｇ．邋１－２邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ邋ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｗａｔｅｒ邋ｉｎｔｏ邋ｈｙｄｒｏｇ水解熱化學(xué)分解法制氫主要包括直接法和間接法。逡逑高溫下，水一步分解生成只２和０２，經(jīng)分離后制得純氫２３一

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文２０的摩爾數(shù)逡逑篩的基本結(jié)構(gòu)單元為四面體Ｔ0４（Ｔ可以為Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、Ｔｉ等）作用下將Ｔ０４連接形成環(huán)，為二級結(jié)構(gòu)。同樣在氧橋Ｔ－０－Ｔ的單元連接成籠結(jié)構(gòu)，這些籠結(jié)構(gòu)就是主要結(jié)構(gòu)。逡逑ＳＭ－５分子篩為例詳細(xì)剖析其結(jié)構(gòu)，８Ｑ１。ＺＳＭ－５的基本結(jié)構(gòu)由如圖ｌ－４ａ所示。通過共用棱邊連接成鏈構(gòu)成二級結(jié)構(gòu)，如圖ｌ－對稱面連接成片，如圖ｌ－４ｃ所示。片與片之間通過螺旋軸連構(gòu)，如圖ｌ－４ｄ所示。其中，ＺＳＭ－５的孔道結(jié)構(gòu)如圖ｌ－４ｅ所示，孔道，分別為平行于ｃ軸的直孔道和平行于ａｂ面的Ｚ字型孔邋0．５８ｎｍｘ0．５４ｎｍ，Ｚ邋字型孔道為邋０．５４ｎｍｘ0．５４ｎｍ。逡逑

然后于程序升溫馬弗爐中５００°Ｃ程序升溫焙燒４ｈ，升溫速度為０．５°Ｃ／ｍｉｎ。逡逑制得的催化劑記為ＮｉＯ／ＣＺ－ＳＸ，其中鎳含量為１０ｗｔ％邋（以ＮｉＯ計）。實驗裝置逡逑如圖２－１所示。逡逑，ｄ產(chǎn)逡逑＿３＿逡逑N

本文編號：2782103