發(fā)布時(shí)間：2021-02-13 22:38

　　Ni基催化劑催化CH₄/CO₂重整制合成氣時(shí),具有良好的初始活性和選擇性。但是,由于反應(yīng)過程中產(chǎn)生積炭使催化劑失活,阻礙了商業(yè)化應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),添加第二種金屬和選用適當(dāng)載體來調(diào)變Ni基催化劑結(jié)構(gòu)可以提高其抗積炭性能。本文通過DFT方法研究不同表面MgO載體負(fù)載Ni₂M₂（M=Fe,Co,Cu）雙金屬催化劑上CH₄/CO₂重整反應(yīng)中有關(guān)積炭的反應(yīng),找出抑制積炭的關(guān)鍵因素,從而為具有抗積炭的CH₄/CO₂重整催化劑的制備提供有價(jià)值的理論線索。通過研究得出以下主要結(jié)論:雙金屬活性組分負(fù)載于缺陷MgO上比負(fù)載于完美MgO載體上金屬-載體間的相互作用更強(qiáng),結(jié)合更穩(wěn)定,活性組分更不易聚集;金屬與載體間電荷轉(zhuǎn)移的方向是從載體轉(zhuǎn)移到活性組分,并且缺陷的載體向活性組分轉(zhuǎn)移的電荷量要多于完美載體向活性組分轉(zhuǎn)移的電荷量。缺陷MgO負(fù)載的Ni₂Co₂上CH₄解離的決速步活... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 甲烷-二氧化碳重整反應(yīng)
4/CO₂重整反應(yīng)的積炭問題">    1.2 Ni基催化劑催化CH₄/CO₂重整反應(yīng)的積炭問題
    1.3 積炭的抑制和消除
4/CO₂重整反應(yīng)的影響">    1.4 催化劑調(diào)變對(duì)CH₄/CO₂重整反應(yīng)的影響
        1.4.1 添加第二種金屬
        1.4.2 選擇不同的載體
        1.4.3 添加助劑
4/CO₂重整反應(yīng)的影響">    1.5 金屬-載體間相互作用對(duì)CH₄/CO₂重整反應(yīng)的影響
    1.6 抑制積炭研究中存在的問題與不足
    1.7 本論文研究思路及目的
    1.8 本論文研究?jī)?nèi)容
第二章 理論基礎(chǔ)
    2.1 密度泛函理論
    2.2 交換相關(guān)勢(shì)
        2.2.1 局域密度近似（LDA）
        2.2.2 廣義梯度近似（GGA）
    2.3 過渡態(tài)理論
    2.4 Castep模塊
第三章 負(fù)載型Ni基雙金屬催化劑模型的構(gòu)建和計(jì)算參數(shù)的選擇
    3.1 負(fù)載型Ni單金屬催化劑模型的構(gòu)建
    3.2 計(jì)算參數(shù)的選擇和基本公式
        3.2.1 計(jì)算參數(shù)
        3.2.2 基本公式
    3.3 負(fù)載型Ni基雙金屬催化劑模型的選擇
    3.4 本章小結(jié)
第四章 負(fù)載型Ni基雙金屬催化劑中金屬-載體間相互作用的研究
2M₂雙金屬活性組分與MgO載體間的結(jié)合能">    4.1 Ni₂M₂雙金屬活性組分與MgO載體間的結(jié)合能
2M₂雙金屬活性組分與MgO載體間的電荷轉(zhuǎn)移">    4.2 Ni₂M₂雙金屬活性組分與MgO載體間的電荷轉(zhuǎn)移
    4.3 態(tài)密度分析金屬-載體間相互作用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Ni基雙金屬催化劑上熱解C的形成-積炭的抑制
2M₂/MgO上CH_x （x=0⁴）吸附及CH_x-1+H共吸附穩(wěn)定構(gòu)型">    5.1 Ni₂M₂/MgO上CH_x （x=0⁴）吸附及CH_x-1+H共吸附穩(wěn)定構(gòu)型
x （x=0⁴）在Ni₂M₂/MgO上的吸附">        5.1.1 CH_x （x=0⁴）在Ni₂M₂/MgO上的吸附
x+H （x=0³）在Ni₂M₂/MgO上共吸附穩(wěn)定構(gòu)型">        5.1.2 CH_x+H （x=0³）在Ni₂M₂/MgO上共吸附穩(wěn)定構(gòu)型
    5.2 熱解C的形成
4→CH₃+H">        5.2.1 CH₄→CH₃+H
3→CH₂+H">        5.2.2 CH₃→CH₂+H
2→CH+H">        5.2.3 CH₂→CH+H
        5.2.4 CH→C+H
4解離過程分析">    5.3 CH₄解離過程分析
x物種氧化-積炭的消除">第六章 Ni基雙金屬催化劑上CH_x物種氧化-積炭的消除
2M₂/MgO （M=Fe, Co, Cu）上的吸附">    6.1 相關(guān)物種在Ni₂M₂/MgO （M=Fe, Co, Cu）上的吸附
x （x=0³）和O在Ni₂M₂/MgO （M=Fe, Co, Cu）上的共吸附">        6.1.1 CH_x （x=0³）和O在Ni₂M₂/MgO （M=Fe, Co, Cu）上的共吸附
xO （x=0³）在Ni₂M₂/MgO （M=Fe, Co, Cu）上的吸附">        6.1.2 CH_xO （x=0³）在Ni₂M₂/MgO （M=Fe, Co, Cu）上的吸附
x物種的氧化消除">    6.2 CH_x物種的氧化消除
3+O→CH₃O">        6.2.1 CH₃+O→CH₃O
2+O→CH₂O">        6.2.2 CH₂+O→CH₂O
        6.2.3 CH+O→CHO
        6.2.4 C+O→CO
x物種氧化的分析">    6.3 CH_x物種氧化的分析
第七章 熱解C的聚合-積炭的阻止
    7.1 熱解C在催化劑表面的共吸附
2在催化劑表面的吸附">    7.2 C₂在催化劑表面的吸附
    7.3 熱解C在催化劑表面上的聚集反應(yīng)
    7.4 積炭問題的綜合分析
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 工作不足及建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]甲烷—二氧化碳重整反應(yīng)中Co-Ni合金催化劑的抗積碳機(jī)理研究[D]. 李健.華東理工大學(xué) 2015
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本文編號(hào)：3032681