發(fā)布時間：2023-02-09 08:37

　　目前,全球氣候持續(xù)惡化所帶來的環(huán)境問題逐漸加劇,對清潔能源如氫能的開發(fā)與利用也逐漸成為能源研究領域的重要方向之一,探索高產氫率、溫和反應條件以及較低CO選擇性的制氫方法成為眾多科研學者研究的主要內容。在眾多制氫方法中,甲醇水蒸氣重整制氫技術因具有如上特點脫穎而出。本課題組前期以水滑石層狀復合金屬材料為前驅體,將其焙燒后得到比表面積較大、機械強度較好的氧化物載體,再利用浸漬法制備Cu基催化劑,確定了最佳Cu負載量、最佳稀土改性元素Ce及其最佳負載量。本論文在前期研究基礎上,探討不同元素水滑石前驅體對催化劑結構和性能的影響,并通過改變Ce的浸漬順序及焙燒溫度,制備了系列高催化活性和低CO選擇性的催化劑。具體研究內容如下:(1)采用原位合成法在γ-Al₂O₃載體上合成了M-Al(M=Mg、Ni、Co、Zn)水滑石前驅體催化材料,并采用順序浸漬法制備了系列Ce/Cu/M-Al(M=Mg、Ni、Co、Zn)催化劑,探討了不同元素水滑石前驅體對催化劑結構和性能的影響。通過XRD、BET、H₂-TPR、N₂O滴定...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 甲醇制氫體系的研究
        1.2.1 甲醇部分氧化重整制氫體系
        1.2.2 甲醇裂解制氫體系
        1.2.3 甲醇水蒸氣重整制氫體系
    1.3 甲醇水蒸氣重整制氫催化劑的研究
        1.3.1 銅基催化劑
        1.3.2 非銅基催化劑
        1.3.3 貴金屬催化劑
    1.4 水滑石催化材料的特點及其制備方法的研究
        1.4.1 水滑石催化材料的特點
        1.4.2 水滑石催化材料的制備方法
    1.5 甲醇水蒸氣重整制氫反應熱力學和反應機理的研究
        1.5.1 甲醇水蒸氣重整制氫反應的熱力學研究
        1.5.2 甲醇水蒸氣重整制氫反應機理的研究
    1.6 論文的主要研究內容
2 實驗部分
    2.1 實驗藥品與儀器
        2.1.1 實驗主要藥品
        2.1.2 實驗主要儀器
    2.2 催化劑表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.2.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.3 X射線熒光光譜分析(XRF)
        2.2.4 比表面分析(BET)
        2.2.5 程序升溫還原分析(H₂-TPR)
        2.2.6 銅的分散度分析(N2O滴定)
        2.2.7 X射線光電子能譜(XPS)
    2.3 催化劑催化性能評價
        2.3.1 評價方法
        2.3.2 評價指標
3 Ce/Cu/M-Al(M=Mg、Ni、Co、Zn)催化劑的制備及性能研究
    3.1 實驗方法
        3.1.1 水滑石前驅體的制備
        3.1.2 Ce/Cu/M-Al(M=Mg、Ni、Co、Zn)催化劑的制備
    3.2 結果與討論
        3.2.1 晶體結構分析
        3.2.2 表面性質分析
        3.2.3 H₂-TPR分析
        3.2.4 甲醇水蒸氣重整制氫性能研究
    3.3 本章小結
4 Ce的浸漬順序對Cu/Zn-Al催化劑結構和性能的影響
    4.1 實驗方法
    4.2 結果與討論
        4.2.1 晶體結構分析
        4.2.2 SEM分析
        4.2.3 催化劑元素含量分析
        4.2.4 催化劑表面性質分析
        4.2.5 H₂-TPR分析
        4.2.6 XPS分析
        4.2.7 催化劑的性能
    4.3 本章小結
5 焙燒溫度對Ce/Cu/Zn-Al催化劑結構和性能的影響
    5.1 實驗方法
    5.2 結果與討論
        5.2.1 晶體結構分析
        5.2.2 表面性質分析
        5.2.3 H₂-TPR分析
        5.2.4 XPS分析
        5.2.5 催化劑性能評價
    5.3 本章小結
6 結論
本論文的主要創(chuàng)新點
符號說明
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄



本文編號：3738576