在醇類制氫的課題中,甲醇由于缺少牢固的C=C鍵,因此甲醇水蒸氣重整制氫能夠在相對較低的溫度區(qū)間（200℃-400℃）進行反應(yīng),另外,由于甲醇含碳量較少,制氫反應(yīng)中產(chǎn)生的含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)量也相對較低;其次,在催化劑方面,Cu、Ni基催化劑反應(yīng)活性強,價格低廉,是催化甲醇水蒸氣重整制氫的常見催化劑。本研究主要圍繞了Cu、Ni基催化劑的前驅(qū)體對反應(yīng)活性的影響;以及水醇比、載體、活性金屬對Cu-Ni雙金屬催化劑反應(yīng)活性的影響。并采用XRD、BET、H₂-TPR、NH₃-TPD、Raman的表征手段,對反應(yīng)活性的結(jié)果進行了解釋和推測;總體結(jié)果如下:（1）采用硝酸銅、氯化銅、硫酸銅作為Cu前驅(qū)體,利用浸漬法合成了一系列Cu/Al₂O₃催化劑;反應(yīng)活性的高低順序如下:硝酸銅>氯化銅>硫酸銅;導(dǎo)致其活性不同的原因主要為硝酸銅通過煅燒失去了前驅(qū)體陰離子,另外兩種Cu前驅(qū)體沒有失去前驅(qū)體陰離子;氯化銅和硫酸銅具有較強的酸性,這種酸性抑制了甲醇重整制氫反應(yīng)的進行;隨后對采用硝酸銅作為前軀體的Cu/Al_... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

本研究中所采用的活性測試裝置實圖

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文22為200℃-300℃，20℃一個溫度區(qū)間，為了保證獲得的結(jié)果具備可靠性，每個溫度點均穩(wěn)定30min后開始采集數(shù)據(jù)，并且每種產(chǎn)物的數(shù)據(jù)采集不少于兩份。3.2催化活性實驗與壽命實驗的結(jié)果與討論圖3.1不同Cu前驅(qū)體Cu-Al催化劑活性實驗結(jié)果Fig3.1ReactionresultofCu-AlcatalystproducedfromdifferentCuprecursor總體來看，幾乎所有催化劑的催化活性隨著溫度的上升而提高，這是由于甲

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖3.2Cu-N催化劑穩(wěn)定性試驗，反應(yīng)溫度300℃，反應(yīng)水醇比：3:1，反應(yīng)空速GHSV=10920h-1Fig3.2Time-on-streamtestofCu-Ncatalyst;ReactionTemperature300℃;H2O/MeOH:3:1;Reacitonspacevelocity:10920h-1從上面的催化活性實驗中，我們已經(jīng)知道三種前驅(qū)體合成的Cu/Al2O3催化劑催化效果有著明顯的差異，活性大小從高到低為Cu-N＞Cu-C＞Cu-S。在此基礎(chǔ)上，我們使用Cu-N催化劑進一步進行穩(wěn)定性實驗。總體而言，催化劑能夠較為穩(wěn)定地運行26h；在實驗開始的前4h內(nèi)，Cu-N能夠?qū)⑾到y(tǒng)中的CH3OH完全轉(zhuǎn)化，并且此時氫產(chǎn)量達到最大值(4750umol/g(cat)/min)，隨后催化劑的對甲醇的轉(zhuǎn)化能力開始下降，這可能是由于催化劑表面發(fā)生積碳或者活性位點Cu0發(fā)生團聚導(dǎo)致的；但是在整個運行過程中，催化劑對甲醇的轉(zhuǎn)化率始終大于80%；氫產(chǎn)量隨甲醇的轉(zhuǎn)化率的降低而減少，但是在11h和13h有短暫的上升，這可能是由于水汽水汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)能夠產(chǎn)生一些H2，并減緩了因甲醇轉(zhuǎn)化率下降導(dǎo)致主反應(yīng)產(chǎn)生H2速率的下降，但是H2產(chǎn)量依然隨時間有明顯下降的趨勢，最終在26h減少至2850umol/g(cat)/min，并最終失活。3.3催化劑的表征3.3.1XRD圖3.3煅燒后不同Cu前驅(qū)體Cu-Al催化劑的XRD圖Fig3.3XRDpatternsofcalcinedCu-AlcatalystproducedfromdifferentCuprecursor


本文編號：3527446