氫氣作為一種環(huán)境友好型燃料,被認為是目前最有前途的能源之一。水合肼(N2H4·H2O),具有高含氫量(8 wt%)、低成本、室溫下穩(wěn)定和分解時無固體副產(chǎn)物等優(yōu)勢,是常用的化學儲氫材料。本文采用共還原法制備了可以高效分解水合肼的稀土元素Pr和過渡金屬Cu改性Ni-Mo催化劑。探討了催化劑合成過程中前驅(qū)物比例、反應過程中溫度、NaOH濃度等因素對催化性能的影響,并采用XRD、XPS、TEM、BET等表征手段對催化劑的晶型、元素價態(tài)、形貌以及比表面積進行了分析。通過液相共還原法制備的NiMoPr203催化劑為多孔的無定形結(jié)構(gòu),催化劑結(jié)晶度較低,顆粒粒徑為5.6nm左右。與未改性的Ni-Mo催化劑(顆粒粒徑6.9nm左右)相比,摻雜Pr后,催化劑顆粒粒徑減小、顆粒分散更為均勻,為暴露更多活性位點提供了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。當反應溫度為70℃,Ni:Mo:Pr摩爾比為9:1:0.75(NiC12·6H2O和Na2MoO4·2H20溶液物質(zhì)的量共為0.2mmol)且反應體系中NaOH的量為6mmol時合成的催化劑催化效果最佳。與最優(yōu)條件下Ni-Mo催化劑相比,Ni9Mo1(Pr203)0.375催化劑分解...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 氫能
        1.2.1 能源現(xiàn)狀
        1.2.2 氫的儲存
        1.2.3 常見的化學儲氫材料
    1.3 常見的脫氫催化劑的類型
        1.3.1 過渡金屬催化劑
        1.3.2 稀土元素催化劑
        1.3.3 負載型催化劑
    1.4 水合肼制氫研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑和儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 催化劑的制備
        2.2.1 Ni_1-xMo_x(Pr₂O₃)_y催化劑的制備
        2.2.2 Ni_1-xMo_x@(Cu₂O)_y催化劑的制備
    2.3 催化劑的表征方法
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 透射電子顯微鏡
        2.3.3 X射線光電子能譜
        2.3.4 N₂等溫吸脫附曲線
    2.4 催化劑性能測試與評價
        2.4.1 催化劑催化性能測試方法
        2.4.2 催化劑的性能評價
第三章 稀土元素Pr改性的Ni-Mo催化劑催化水合肼產(chǎn)氫性能研究
    3.1 NiMoPr₂O₃催化劑的表征
        3.1.1 XRD表征
        3.1.2 TEM表征
        3.1.3 XPS表征
        3.1.4 BET表征
    3.2 NiMoPr₂O₃催化劑性能研究
        3.2.1 Ni、Mo、Pr前驅(qū)液配比對催化性能的影響
        3.2.2 溫度對催化劑性能的影響
        3.2.3 NaOH濃度對催化劑性能的影響
        3.2.4 表面活性劑(PVP)對催化性能的影響
        3.2.5 催化劑穩(wěn)定性測試
        3.2.6 鎳源對催化劑性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 過渡金屬Cu改性的Ni-Mo催化劑催化水合肼產(chǎn)氫性能研究
    4.1 NiMo@Cu₂O催化劑的表征
        4.1.1 XRD表征
        4.1.2 TEM表征
        4.1.3 XPS表征
    4.2 NiMo@Cu₂O催化劑性能研究
        4.2.1 Ni、Mo、Cu前驅(qū)液配比對催化性能的影響
        4.2.2 NaOH濃度對催化劑性能的影響
        4.2.3 溫度對催化劑性能的影響
        4.2.4 催化劑穩(wěn)定性測試
    4.3 NiMoCu/TiO₂催化劑性能研究
        4.3.1 NiMoCu/TiO₂催化劑表征
        4.3.2 Ni、Mo、Cu配比及載體TiO₂量對催化劑性能研究
        4.3.3 浸漬時間的影響
        4.3.4 穩(wěn)定性試驗
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號：3786850