ZnO-Mn 2 O 3 催化劑制備及催化CO 2 加氫制甲醇的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-03 22:53
CO2加氫制甲醇不僅可以有效解決CO2排放問(wèn)題,還可以實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。CO2加氫制甲醇負(fù)載型催化劑存在CO2轉(zhuǎn)化率低、高溫下逆水煤氣反應(yīng)嚴(yán)重致使CO含量過(guò)高、產(chǎn)物甲醇選擇性較低等問(wèn)題,氧化物型催化劑存在高溫穩(wěn)定性差問(wèn)題。根據(jù)雙金屬氧化物催化劑的氧空位高溫活化CO2機(jī)制,鑒于錳氧化物(MnxOy)獨(dú)特的氧化還原性和結(jié)構(gòu)性質(zhì)使Mn-O結(jié)構(gòu)易形成大量豐富氧空位,而ZnO因其表面獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)在多相催化領(lǐng)域表現(xiàn)出卓越的異裂氫溢出能力;陔p活性位點(diǎn)的固溶結(jié)構(gòu)催化劑設(shè)計(jì)出發(fā),本文提出構(gòu)建ZnO-Mn2O3復(fù)合氧化物催化CO2加氫制甲醇反應(yīng),以期達(dá)到催化劑高溫穩(wěn)定性好,催化性能優(yōu)越的效果;并從MnxOy催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的分析和評(píng)價(jià)、ZnO-Mn2O3復(fù)合氧化物...
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 CO2的排放問(wèn)題
1.2 CO2的資源化利用
1.2.1 CO2的物理利用
1.2.2 CO2的化學(xué)利用
1.3 甲醇的應(yīng)用與前景
1.4 CO2加氫制甲醇研究進(jìn)展
1.4.1 CO2加氫制甲醇的熱力學(xué)研究
1.4.2 CO2加氫制甲醇催化劑
1.4.3 CO2加氫制甲醇反應(yīng)機(jī)理
1.5 研究思路和內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)所用原料與設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 催化劑的制備
2.2.1 共沉淀法制備ZnO-Mn2O3
2.2.2 液相沉淀法制備ZnO和 MnxOy
2.2.3 等體積浸漬法制備ZnO-Mn2O
2.2.4 物理共混法制備ZnO-Mn2O3 催化劑
2.3 催化劑的表征
2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
2.3.2 掃描電鏡分析和透射電鏡分析(SEM、TEM)
2.3.3 CO2-程序升溫脫附分析(CO2-TPD)
2.3.4 H2-程序升溫還原分析(H2-TPR)
2.3.5 O2-程序升溫氧化(O2-TPO)
2.3.6 紅外光譜分析(FT-IR)
2.3.7 熱重(TG)
2.3.8 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3.9 X射線熒光光譜分析(XRF)
2.3.10 原位紅外分析(DRIFTS)
2.4 催化劑的性能評(píng)價(jià)
2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.4.2 分析方法
第三章 ZnO-Mn2O3 催化劑制備條件及催化性能
3.1 引言
3.2 MnxOy催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能
3.3 不同制備方法對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.4 錳鋅質(zhì)量比對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.5 沉淀終點(diǎn)p H值對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.6 反應(yīng)老化溫度對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.7 焙燒溫度對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.8 本章小結(jié)
第四章 ZnMn2O4催化劑工藝條件研究
4.1 引言
4.2 不同氣氛對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.3 反應(yīng)溫度對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.4 反應(yīng)壓力對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.5 體積空速對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.6 反應(yīng)后ZnMn2O4催化劑表征
4.7 本章小結(jié)
第五章 ZnMn2O4催化劑反應(yīng)機(jī)理的研究
5.1 引言
5.2 不同時(shí)間下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.3 不同溫度下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.4 不同壓力下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.5 不同空速下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
本文編號(hào):3830192
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 CO2的排放問(wèn)題
1.2 CO2的資源化利用
1.2.1 CO2的物理利用
1.2.2 CO2的化學(xué)利用
1.3 甲醇的應(yīng)用與前景
1.4 CO2加氫制甲醇研究進(jìn)展
1.4.1 CO2加氫制甲醇的熱力學(xué)研究
1.4.2 CO2加氫制甲醇催化劑
1.4.3 CO2加氫制甲醇反應(yīng)機(jī)理
1.5 研究思路和內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)所用原料與設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 催化劑的制備
2.2.1 共沉淀法制備ZnO-Mn2O3
2.2.4 物理共混法制備ZnO-Mn2O3 催化劑
2.3 催化劑的表征
2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
2.3.2 掃描電鏡分析和透射電鏡分析(SEM、TEM)
2.3.3 CO2-程序升溫脫附分析(CO2-TPD)
2.3.4 H2-程序升溫還原分析(H2-TPR)
2.3.5 O2-程序升溫氧化(O2-TPO)
2.3.6 紅外光譜分析(FT-IR)
2.3.7 熱重(TG)
2.3.8 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3.9 X射線熒光光譜分析(XRF)
2.3.10 原位紅外分析(DRIFTS)
2.4 催化劑的性能評(píng)價(jià)
2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.4.2 分析方法
第三章 ZnO-Mn2O3 催化劑制備條件及催化性能
3.1 引言
3.2 MnxOy催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能
3.3 不同制備方法對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.4 錳鋅質(zhì)量比對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.5 沉淀終點(diǎn)p H值對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.6 反應(yīng)老化溫度對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.7 焙燒溫度對(duì)ZnO-Mn2O3 催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能影響
3.8 本章小結(jié)
第四章 ZnMn2O4催化劑工藝條件研究
4.1 引言
4.2 不同氣氛對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.3 反應(yīng)溫度對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.4 反應(yīng)壓力對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.5 體積空速對(duì)ZnMn2O4催化劑催化性能影響
4.6 反應(yīng)后ZnMn2O4催化劑表征
4.7 本章小結(jié)
第五章 ZnMn2O4催化劑反應(yīng)機(jī)理的研究
5.1 引言
5.2 不同時(shí)間下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.3 不同溫度下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.4 不同壓力下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.5 不同空速下ZnMn2O4催化劑原位紅外分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
本文編號(hào):3830192
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