Ni-C微粉電催化材料的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2022-10-10 12:42
本研究利用PE/PP與NiO/Ni2O3微粉的相互作用高效制備Ni-C微粉電化學(xué)析氫催化劑。對PE/PP與NiO/Ni2O3反應(yīng)體系的反應(yīng)過程進行了系統(tǒng)研究,測試了氣相生成物的種類,固相產(chǎn)物的物相組成、表面形貌、碳結(jié)構(gòu)及其在1MNaOH水溶液中的析氫催化性能。考察原料種類(塑料PE、PP及氧化鎳NiO、Ni2O3)及混合物配比、溫度對反應(yīng)過程以及生成的固相產(chǎn)物性能的影響,以優(yōu)化制備Ni-C微粉析氫催化劑的實驗條件。通過分析實驗結(jié)果得出如下結(jié)論:(1)加熱過程中經(jīng)歷了塑料(PE/PP)熔化、裂解及氧化鎳被還原為單質(zhì)鎳等變化。NiO體系失重分為兩階段,分別對應(yīng)氫還原階段及碳還原階段,而Ni2O3體系僅有一個明顯的失重階段。反應(yīng)的起始與終止溫度由于氧化鎳添加量的增加而有所降低。(2)反應(yīng)產(chǎn)物分為揮發(fā)相和固相兩類。揮發(fā)相產(chǎn)物成分主要包括氫氣、以甲烷為代表的揮發(fā)性裂解有機產(chǎn)物以及水、一氧化碳和二氧化碳等反應(yīng)生成物;固相產(chǎn)物為鎳和碳的混合物Ni-C微粉。(3)Ni-C微粉析氫催化性能隨原料中NiO/Ni2O3含量增加先增強后減弱。析氫性能最佳的原料配比為塑料:氧化鎳=1:2.5。(4)隨著制備溫度...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氫能
1.2.1 氫氣的制備方式
1.2.2 電解水制氫反應(yīng)機理
1.3 析氫催化劑概述
1.3.1 析氫催化劑分類
1.3.2 Ni基催化劑
1.3.3 Ni-C催化劑的研究現(xiàn)狀
1.4 聚乙烯與聚丙烯裂解產(chǎn)物利用的研究現(xiàn)狀
1.4.1 聚乙烯與聚丙烯
1.4.2 PE/PP裂解反應(yīng)機理
1.4.3 聚乙烯和聚丙烯裂解過程分析
1.5 研究目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗設(shè)備
2.2 Ni-C微粉析氫催化劑制備及表征方式
2.2.1 原料及樣品制備
2.2.2 反應(yīng)過程分析與結(jié)構(gòu)表征
第三章 聚乙烯還原綠色氧化鎳制備Ni-C微粉的研究
3.1 前言
3.2 聚乙烯與綠色氧化鎳反應(yīng)過程分析
3.3 Ni-C微粉析氫催化性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚乙烯還原黑色氧化鎳制備Ni-C微粉的研究
4.1 前言
4.2 PE+Ni_2O_3反應(yīng)過程分析
4.3 PE+NiO體系與PE+Ni_2O_3體系反應(yīng)過程的比較
4.4 析氫催化性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 聚丙烯還原氧化鎳制備Ni-C微粉的研究
5.1 前言
5.2 PP+NiO反應(yīng)過程及Ni-C微粉性狀分析
5.2.1 反應(yīng)過程分析
5.2.2 Ni-C微粉微觀組織性狀研究
5.3 PP+Ni_2O_3反應(yīng)過程及Ni-C微粉性狀分析
5.3.1 反應(yīng)過程分析
5.3.2 Ni-C微粉析氫催化劑性狀研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
作者在讀期間發(fā)表成果簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電催化析氫、析氧及氧還原的研究進展[J]. 郭亞肖,商昌帥,李敬,汪爾康. 中國科學(xué):化學(xué). 2018(08)
[2]鎳基電催化析氫催化劑的研究進展[J]. 方志強,鄒毅臻,王雨晴,郝召民. 化學(xué)研究. 2017(06)
[3]水電解制氫非貴金屬催化劑的研究進展[J]. 常進法,肖瑤,羅兆艷,葛君杰,劉長鵬,邢巍. 物理化學(xué)學(xué)報. 2016(07)
[4]電沉積非晶/納米晶Ni-Mo-La合金電極的析氫性能[J]. 高誠輝,李凝. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(11)
[5]生物質(zhì)能的開發(fā)利用[J]. 遲姚玲,丁福臣,易玉峰,冀德坤,王虹. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2008(02)
[6]廢舊塑料處理和回收利用技術(shù)國內(nèi)研究進展[J]. 易長海,陳強,劉鶯. 荊州師范學(xué)院學(xué)報. 2003(02)
本文編號:3689642
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氫能
1.2.1 氫氣的制備方式
1.2.2 電解水制氫反應(yīng)機理
1.3 析氫催化劑概述
1.3.1 析氫催化劑分類
1.3.2 Ni基催化劑
1.3.3 Ni-C催化劑的研究現(xiàn)狀
1.4 聚乙烯與聚丙烯裂解產(chǎn)物利用的研究現(xiàn)狀
1.4.1 聚乙烯與聚丙烯
1.4.2 PE/PP裂解反應(yīng)機理
1.4.3 聚乙烯和聚丙烯裂解過程分析
1.5 研究目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗設(shè)備
2.2 Ni-C微粉析氫催化劑制備及表征方式
2.2.1 原料及樣品制備
2.2.2 反應(yīng)過程分析與結(jié)構(gòu)表征
第三章 聚乙烯還原綠色氧化鎳制備Ni-C微粉的研究
3.1 前言
3.2 聚乙烯與綠色氧化鎳反應(yīng)過程分析
3.3 Ni-C微粉析氫催化性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚乙烯還原黑色氧化鎳制備Ni-C微粉的研究
4.1 前言
4.2 PE+Ni_2O_3反應(yīng)過程分析
4.3 PE+NiO體系與PE+Ni_2O_3體系反應(yīng)過程的比較
4.4 析氫催化性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 聚丙烯還原氧化鎳制備Ni-C微粉的研究
5.1 前言
5.2 PP+NiO反應(yīng)過程及Ni-C微粉性狀分析
5.2.1 反應(yīng)過程分析
5.2.2 Ni-C微粉微觀組織性狀研究
5.3 PP+Ni_2O_3反應(yīng)過程及Ni-C微粉性狀分析
5.3.1 反應(yīng)過程分析
5.3.2 Ni-C微粉析氫催化劑性狀研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
作者在讀期間發(fā)表成果簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電催化析氫、析氧及氧還原的研究進展[J]. 郭亞肖,商昌帥,李敬,汪爾康. 中國科學(xué):化學(xué). 2018(08)
[2]鎳基電催化析氫催化劑的研究進展[J]. 方志強,鄒毅臻,王雨晴,郝召民. 化學(xué)研究. 2017(06)
[3]水電解制氫非貴金屬催化劑的研究進展[J]. 常進法,肖瑤,羅兆艷,葛君杰,劉長鵬,邢巍. 物理化學(xué)學(xué)報. 2016(07)
[4]電沉積非晶/納米晶Ni-Mo-La合金電極的析氫性能[J]. 高誠輝,李凝. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(11)
[5]生物質(zhì)能的開發(fā)利用[J]. 遲姚玲,丁福臣,易玉峰,冀德坤,王虹. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2008(02)
[6]廢舊塑料處理和回收利用技術(shù)國內(nèi)研究進展[J]. 易長海,陳強,劉鶯. 荊州師范學(xué)院學(xué)報. 2003(02)
本文編號:3689642
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