氫氣是一種清潔的能源載體,可通過化石原料（天然氣和煤）重整反應(yīng)制得,但這將導(dǎo)致溫室氣體的額外排放。作為一種碳中性的能源,生物質(zhì)是一種可再生的能源載體,能通過快速熱分解產(chǎn)生生物質(zhì)油,解決其能量密度低等問題。乙酸（HAc）是生物質(zhì)油的主要成分之一,常作為一種典型的化合物通入固定床反應(yīng)器、流動(dòng)床或者噴動(dòng)床反應(yīng)器制取氫氣。本文選擇乙酸作為研究對(duì)象,同時(shí)在原料中加入O₂,實(shí)現(xiàn)乙酸自熱重整制氫（ATR）,并開發(fā)設(shè)計(jì)出用于該反應(yīng)的高效Co基催化劑。為了應(yīng)對(duì)ATR中催化劑氧化、燒結(jié)、積炭失活問題,本文制備了CoZnAl類水滑石（CoZnAl-LDHs）結(jié)構(gòu)前驅(qū)體型催化劑以及介孔Co/ZrO₂催化劑,并通過系列表征手段探討了ZnO以及制備方法對(duì)于催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過共沉淀法制備了CoZnAl-LDHs結(jié)構(gòu)前驅(qū)體型催化劑,以及浸漬法制備的ZC0A催化劑�；钚詼y(cè)試結(jié)果表明:ZC1A、ZC6A和ZC0A催化劑在乙酸自熱重整反應(yīng)過程中活性和穩(wěn)定性較差,而ZC4A催化劑存在高活性和穩(wěn)定性。在15小時(shí)的穩(wěn)定性測(cè)試中,ZC4A催化劑的乙酸轉(zhuǎn)化率保持在100%,氫氣產(chǎn)... 

【文章來源】：成都理工大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

乙酸催化重整制氫反應(yīng)

Table 1-2 Coking formation reaction in the steam reforming of acetic acid process化學(xué)反應(yīng)方程式 序號(hào)2CH3COCH3→ 2(CH3)2(OH)CH2COCH3→ (CH3)2CHCOCH3+H2O (1-32)(CH3)2CHCOCH3+CH3COCH3→ C9H12+2H2O(Zhang et al., 2006) (1-33)C9H12→ coke (1-34)CH3COOH → CH3COO*+H* (1-35)CH3COO* → CH3CO*+O* (1-36)CH3CO* → CHx*+CO* (1-37)CHx* →x H*+C (1-38)2CO → C+CO2 H=-172.4 KJ/mol (1-39)由于積炭的形成機(jī)制的不同，根據(jù)積炭導(dǎo)致活性的不同，可以將催化劑表面的碳物種分為 3 種類型：Cα、 Cβ和 Cγ，其中 Cα可以被 H2或 O*氣化消除(Krollet al., 1996; Trimm 1999)。但 Cα過量或者氣化緩慢時(shí)，容易聚合成形成 Cβ，高溫下會(huì)部分生成 CO，還易溶于活性金屬 Ni 中，并能與 Ni 形成 Ni3C 化合物。而且，Cγ的氣化溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高于 Cβ。是以，反應(yīng)過程中生成的 Cβ和 Cγ會(huì)持續(xù)累積，導(dǎo)致催化劑孔隙堵塞、活性位的覆蓋，造成催化劑失活。

發(fā)誘導(dǎo)自組裝法誘導(dǎo)自組裝法(Evaporation-induced self-assembly)是指利用具的表面活性劑(P127、P123 等)作為模板劑，再與無機(jī)單體分子物)在一定制備環(huán)境下，完全蒸發(fā)體系內(nèi)的分散介質(zhì)，同時(shí)在面處生成有機(jī)物與無機(jī)物液晶結(jié)構(gòu)相，得到二維有序膠體組過高溫?zé)崽幚砘蚱渌锢矸椒?萃取、超臨界流體等)脫出有機(jī)介孔結(jié)構(gòu)催化劑(Wang et al., 2013; Zhou et al., 2015)，如圖 1-3 et al., 2012)考察通過蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝法制備含有不同 Ca 含量CaO-Al2O3催化劑作用于甲烷干重整反應(yīng)的催化活性。-Al2O3催化劑具有卓越的催化活性、穩(wěn)定性和壽命，還具有顯的質(zhì)構(gòu)效應(yīng)：大的 SBET、大的孔體積和均一的孔尺寸，它們?yōu)橛行У囊捉咏幕钚灾行�。另外，介孔材料的“限域效�?yīng)”在到了穩(wěn)固納米粒子金屬 Ni 的作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZnNiAl水滑石基復(fù)合金屬氧化物的制備及其高效光催化性能（英文）[J]. 張麗,戴超華,張秀秀,劉又年,閻建輝.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(09)
[2]乙酸水蒸氣重整制氫反應(yīng)的熱力學(xué)分析[J]. 安森萌,付鵬,易維明.  太陽能學(xué)報(bào). 2013(09)
[3]Pyrolysis of rice husk and sawdust for liquid fuel[J]. ZHU Xi-feng*, ZHENG Ji-lu, GUO Qing-xiang, ZHU Qing-shi (Biomass Clean Energy Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.).  Journal of Environmental Sciences. 2006(02)



本文編號(hào)：3592524