在能源安全和環(huán)境保護雙重壓力日益加劇的形勢下,大力發(fā)展煤液化技術既是推進煤炭清潔高效利用轉化的戰(zhàn)略選擇,也是增強國家能源安全保障能力的戰(zhàn)略選擇。目前,煤液化技術正在向著高效高端化邁進,而合成氣高效轉化為低碳混合醇是清潔利用煤炭資源的重要途徑之一。低碳混合醇可作為高辛烷值、防爆抗震、低污染的油品添加劑,用來調配生產(chǎn)高效環(huán)保的車用醇油混合動力燃料;也可進一步分離精制獲得高附加值化工產(chǎn)品。其市場容量大,前景廣闊,有望成為降低對石油依賴度的替代能源。高效催化劑的設計和開發(fā)是實現(xiàn)合成氣轉化反應的關鍵。本論文選用具有類Pt結構的碳化鉬基催化劑為目標,采用超高反應溫度、高反應能量和快速淬滅的低溫熱等離子體技術制備了MoC基催化劑并研究了其催化性能,探究了Mo₂C與MoC的制備條件和催化性能差異,構建了系列異質結MoC基復合催化劑并研究了其催化性能。研究結果為開發(fā)高效合成氣制低碳醇催化劑提供了參考。主要研究結果如下:（1）首次采用熱等離子體技術制得純相MoC,為納米MoC的合成提供了一種新的思路與方法。熱等離子體技術制得的MoC催化劑（Pla-Ht-MoC）分散度高、比表面積大、... 

【文章來源】：內蒙古大學內蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 能源現(xiàn)狀
    1.2 煤化工現(xiàn)狀
        1.2.1 煤化工概述
        1.2.2 煤炭氣化
        1.2.3 煤炭液化
        1.2.4 燃料乙醇
    1.3 合成氣制低碳醇概述
    1.4 合成氣制低碳醇催化劑
        1.4.1 Rh基催化劑
        1.4.2 改性F-T催化劑
        1.4.3 改性甲醇催化劑
        1.4.4 Mo基催化劑
        1.4.5 異質結催化劑
    1.5 等離子體概述
        1.5.1 低溫冷等離子體
        1.5.2 低溫熱等離子體
    1.6 本論文的選題意義和研究內容
        1.6.1 選題依據(jù)與研究意義
        1.6.2 研究目標與內容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗藥品、試劑、氣體及儀器設備
    2.2 合成氣制低碳醇催化劑性能評價
        2.2.1 合成氣制低碳醇催化劑性能評價裝置
        2.2.2 催化劑評價實驗流程
        2.2.3 催化劑性能數(shù)據(jù)分析
    2.3 射頻感應低溫熱等離子體設備
    2.4 催化劑表征
        2.4.1 X射線粉末衍射(XRD)分析
        2.4.2 氮氣吸脫附(BET)分析
        2.4.3 熱重分析(TGA)
        2.4.4 ICP-AES分析
        2.4.5 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.4.6 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.4.7 拉曼(Raman)光譜分析
        2.4.8 一氧化碳程序升溫脫附(CO-TPD)分析
        2.4.9 X-射線光電子能譜(XPS)分析
第三章 低溫熱等離子體法制備MoC基催化劑及其合成氣制低碳醇催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 催化劑的制備
        3.2.1 低溫熱等離子體法制備的MoC催化劑(Pla-MoC)
        3.2.2 水熱預處理前驅體低溫熱等離子體法制備的MoC催化劑(Pla-Ht-MoC)
        3.2.3 甲烷為碳源制備MoC催化劑(CH_4-MoC)
        3.2.4 低溫熱等離子體法制備Co-MoC雙金屬催化劑
    3.3 低溫熱等離子體法制備的MoC催化劑的表征與催化性能研究
        3.3.1 X射線粉末衍射(XRD)分析
        3.3.2 N_2吸脫附(BET)分析
        3.3.3 熱重分析(TGA)
        3.3.4 ICP-AES分析
        3.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        3.3.6 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        3.3.7 Raman光譜分析
        3.3.8 CO程序升溫脫附(CO-TPD)分析
        3.3.9 X射線光電子能譜(XPS)分析
        3.3.10 催化劑的合成氣制低碳醇性能評價
        3.3.11 催化劑穩(wěn)定性評價
        3.3.12 反應后催化劑的表征
    3.4 低溫熱等離子體法制備的Co-MoC雙金屬催化劑的表征與催化性能研究
        3.4.1 XRD分析
        3.4.2 BET分析
        3.4.3 ICP-AES分析
        3.4.4 Raman光譜分析
        3.4.5 SEM分析
        3.4.6 TEM分析
        3.4.7 催化劑的合成氣制低碳醇性能評價
        3.4.8 XPS分析
    3.5 本章小結
第四章 可控合成MoC與 Mo_2C催化劑及其合成氣制低碳醇催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化劑的制備
        4.2.1 低溫熱等離子體法制備MoC催化劑(Pla-MoC)
        4.2.2 低溫熱等離子體合成Mo_2C催化劑(Pla-Mo_2C)
        4.2.3 水熱預處理低溫熱等離子體法制備MoC催化劑(Pla-Ht-MoC)
        4.2.4 水熱預處理低溫熱等離子體法制備Mo_2C催化劑(Pla-Ht-Mo_2C)
        4.2.5 甲烷為碳源制備MoC催化劑(CH_4-MoC)
        4.2.6 甲烷為碳源制備Mo_2C催化劑(CH_4-Mo_2C)
        4.2.7 水熱法制備Mo_2C催化劑(Ht-Mo_2C)
        4.2.8 商用Mo_2C催化劑(C-Mo_2C)
    4.3 MoC與 Mo_2C催化劑的表征與催化性能研究
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 BET分析
        4.3.3 ICP分析
        4.3.4 Raman光譜分析
        4.3.5 SEM分析
        4.3.6 TEM分析
        4.3.7 CO-TPD分析
        4.3.8 XPS分析
        4.3.9 催化劑的合成氣制低碳醇性能評價
        4.3.10 催化劑穩(wěn)定性評價
    4.4 本章小結
第五章 MoC基異質結復合催化劑的制備及其合成氣制低碳醇催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 催化劑的制備
        5.2.1 水熱法制備MoC/Mo_2C催化劑(Ht-MoC/Mo_2C)
        5.2.2 水熱預處理低溫熱等離子體法制備MoC/Mo_2C催化劑(Pla-Ht-MoC/Mo_2C)
        5.2.3 MoN/MoC催化劑的制備(MoN/MoC)
        5.2.4 MoS_2/MoC催化劑的制備(MoS_2/MoC)
    5.3 MoC基異質結復合催化劑的表征與合成氣制低碳醇性能研究
        5.3.1 TG分析
        5.3.2 XRD分析
        5.3.3 BET分析
        5.3.4 ICP分析
        5.3.5 Raman光譜分析
        5.3.6 TEM分析
        5.3.7 催化劑的合成氣制低碳醇性能評價
        5.3.8 XPS分析
    5.4 異質結復合催化劑與單一組分催化劑的合成氣制低碳醇催化性能
    5.5 小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3169672