碳化鉬基催化劑的制備、表征及其合成氣制低碳醇性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-30 23:17
在能源安全和環(huán)境保護(hù)雙重壓力日益加劇的形勢(shì)下,大力發(fā)展煤液化技術(shù)既是推進(jìn)煤炭清潔高效利用轉(zhuǎn)化的戰(zhàn)略選擇,也是增強(qiáng)國(guó)家能源安全保障能力的戰(zhàn)略選擇。目前,煤液化技術(shù)正在向著高效高端化邁進(jìn),而合成氣高效轉(zhuǎn)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(diào)配生產(chǎn)高效環(huán)保的車用醇油混合動(dòng)力燃料;也可進(jìn)一步分離精制獲得高附加值化工產(chǎn)品。其市場(chǎng)容量大,前景廣闊,有望成為降低對(duì)石油依賴度的替代能源。高效催化劑的設(shè)計(jì)和開發(fā)是實(shí)現(xiàn)合成氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)的關(guān)鍵。本論文選用具有類Pt結(jié)構(gòu)的碳化鉬基催化劑為目標(biāo),采用超高反應(yīng)溫度、高反應(yīng)能量和快速淬滅的低溫?zé)岬入x子體技術(shù)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(gòu)建了系列異質(zhì)結(jié)MoC基復(fù)合催化劑并研究了其催化性能。研究結(jié)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(jié)果如下:(1)首次采用熱等離子體技術(shù)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(shù)制得的MoC催化劑(Pla-Ht-MoC)分散度高、比表面積大、...
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:132 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(zhì)結(jié)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?zé)岬入x子體
1.6 本論文的選題意義和研究?jī)?nèi)容
1.6.1 選題依據(jù)與研究意義
1.6.2 研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑、氣體及儀器設(shè)備
2.2 合成氣制低碳醇催化劑性能評(píng)價(jià)
2.2.1 合成氣制低碳醇催化劑性能評(píng)價(jià)裝置
2.2.2 催化劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)流程
2.2.3 催化劑性能數(shù)據(jù)分析
2.3 射頻感應(yīng)低溫?zé)岬入x子體設(shè)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?dú)馕摳?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?zé)岬入x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?zé)岬入x子體法制備的MoC催化劑(Pla-MoC)
3.2.2 水熱預(yù)處理前驅(qū)體低溫?zé)岬入x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?zé)岬入x子體法制備Co-MoC雙金屬催化劑
3.3 低溫?zé)岬入x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(píng)價(jià)
3.3.11 催化劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
3.3.12 反應(yīng)后催化劑的表征
3.4 低溫?zé)岬入x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(píng)價(jià)
3.4.8 XPS分析
3.5 本章小結(jié)
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?zé)岬入x子體法制備MoC催化劑(Pla-MoC)
4.2.2 低溫?zé)岬入x子體合成Mo_2C催化劑(Pla-Mo_2C)
4.2.3 水熱預(yù)處理低溫?zé)岬入x子體法制備MoC催化劑(Pla-Ht-MoC)
4.2.4 水熱預(yù)處理低溫?zé)岬入x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(píng)價(jià)
4.3.10 催化劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
4.4 本章小結(jié)
第五章 MoC基異質(zhì)結(jié)復(fù)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(yù)處理低溫?zé)岬入x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(zhì)結(jié)復(fù)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(píng)價(jià)
5.3.8 XPS分析
5.4 異質(zhì)結(jié)復(fù)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(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3169672
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:132 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(zhì)結(jié)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?zé)岬入x子體
1.6 本論文的選題意義和研究?jī)?nèi)容
1.6.1 選題依據(jù)與研究意義
1.6.2 研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑、氣體及儀器設(shè)備
2.2 合成氣制低碳醇催化劑性能評(píng)價(jià)
2.2.1 合成氣制低碳醇催化劑性能評(píng)價(jià)裝置
2.2.2 催化劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)流程
2.2.3 催化劑性能數(shù)據(jù)分析
2.3 射頻感應(yīng)低溫?zé)岬入x子體設(shè)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?dú)馕摳?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?zé)岬入x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?zé)岬入x子體法制備的MoC催化劑(Pla-MoC)
3.2.2 水熱預(yù)處理前驅(qū)體低溫?zé)岬入x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?zé)岬入x子體法制備Co-MoC雙金屬催化劑
3.3 低溫?zé)岬入x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(píng)價(jià)
3.3.11 催化劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
3.3.12 反應(yīng)后催化劑的表征
3.4 低溫?zé)岬入x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(píng)價(jià)
3.4.8 XPS分析
3.5 本章小結(jié)
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?zé)岬入x子體法制備MoC催化劑(Pla-MoC)
4.2.2 低溫?zé)岬入x子體合成Mo_2C催化劑(Pla-Mo_2C)
4.2.3 水熱預(yù)處理低溫?zé)岬入x子體法制備MoC催化劑(Pla-Ht-MoC)
4.2.4 水熱預(yù)處理低溫?zé)岬入x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(píng)價(jià)
4.3.10 催化劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
4.4 本章小結(jié)
第五章 MoC基異質(zhì)結(jié)復(fù)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(yù)處理低溫?zé)岬入x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(zhì)結(jié)復(fù)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(píng)價(jià)
5.3.8 XPS分析
5.4 異質(zhì)結(jié)復(fù)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(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3169672
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