費-托合成(FTS)是將合成氣(CO+H₂)催化生產(chǎn)環(huán)保型燃料和有價值的化學品的重要途徑。負載型鈷催化劑由于其獨特的催化性能,在FTS應用中引起了研究者們極大的興趣。載體及催化劑的設計和制備是影響費-托合成產(chǎn)物選擇性、催化劑活性及其穩(wěn)定性的關鍵因素。本論文以超支化聚合物(AEHPA)來設計和制備鈷基費-托合成催化劑,分別采用水熱合成法、凝膠-溶膠法等方法合成了結構優(yōu)越的介孔二氧化硅載體,以六水合硝酸鈷為鈷源制備鈷基費-托合成催化劑。通過X-射線衍射(XRD)、氮氣物理吸附-脫附、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線光電子能譜(XPS)、氫氣程序升溫還原(H₂-TPR)等技術對進行載體和催化劑的表征。催化性能的評價在固定床反應器中進行。本論文主要研究了AEHPA對鈷催化劑在費-托合成上催化性能的影響;重點研究了載體結構、氮元素的摻雜以及鈷催化劑的制備方法對費-托合成催化性能的影響。具體內容如下幾個方面:(1)以P123和AEHPA為雙模板劑,通過改變AEHPA的含量合成了具有穿透孔SBA-15結構的介孔二氧化硅。通過研究...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 費-托合成反應
        1.1.1 費-托合成研究背景及意義
        1.1.2 費-托合成反應原理及產(chǎn)物分布
    1.2 鈷基催化劑
        1.2.1 載體性質的影響
        1.2.2 催化劑制備方法的影響
    1.3 超支化聚合物在費-托合成催化劑中的應用
        1.3.1 超支化聚合物性質及應用背景
        1.3.2 超支化聚合物制備催化劑
    1.4 論文選題意義和研究內容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究內容
第2章 實驗方法
    2.1 載體及催化劑的制備
        2.1.1 實驗主要試劑與儀器
        2.1.2 載體及催化劑制備方法
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)測試方法
        2.2.2 N₂ 物理吸附-脫附測試方法
        2.2.3 粉末X-射線衍射(XRD)測試方法
        2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)測試方法
        2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)測試方法
        2.2.6 X-射線光電子能譜(XPS)測試方法
        2.2.7 等離子原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)測試方法
        2.2.8 氫氣程序升溫還原(H2-TPR)測試方法
    2.3 催化劑性能評價方法
        2.3.1 評價裝置
        2.3.2 催化性能評價方法
第3章 穿透孔SBA-15 負載鈷基費-托合成催化劑的性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 穿透孔SBA-15 的合成
        3.2.2 催化劑的制備
        3.2.3 材料的表征
        3.2.4 催化劑費-托合成反應性能評價
    3.3 結果與討論
        3.3.1 樣品N₂ 物理吸附-脫附測試結果
        3.3.2 樣品透射電子顯微鏡(TEM)測試結果
        3.3.3 樣品X-射線衍射(XRD)測試結果
        3.3.4 樣品等離子原子發(fā)射光譜和X-射線光電子能譜測試結果
        3.3.5 穿透孔SBA-15 的形成機理
        3.3.6 催化劑氫氣程序升溫還原(H2-TPR)測試結果
        3.3.7 催化劑費-托合成反應性能評價
    3.4 本章小結
第4章 氮摻雜SBA-15 負載鈷基費-托合成催化劑的性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 載體的合成
        4.2.2 催化劑的制備
        4.2.3 材料的表征
        4.2.4 催化劑費-托合成反應性能評價
    4.3 結果與討論
        4.3.1 FT-IR測試結果
        4.3.2 物理N₂ 吸附-脫附測試結果
        4.3.3 催化劑透射電子顯微鏡(TEM)測試結果
        4.3.4 催化劑掃描電子顯微鏡和X-射線熒光光譜儀測試結果
        4.3.5 催化劑X-射線光電子能譜(XPS)測試結果
        4.3.6 催化劑X-射線衍射(XRD)測試結果
        4.3.7 催化劑氫氣程序升溫還原(H2-TPR)測試結果
        4.3.8 催化劑費-托合成反應性能評價
    4.4 本章小結
第5章 二氧化硅球負載鈷基費-托合成催化劑的性能研究
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 載體的制備
        5.2.2 催化劑的制備
    5.3 材料的表征
    5.4 催化劑費-托合成反應性能評價
    5.5 結果與討論
        5.5.1 載體和催化劑N₂ 吸附-脫附測試結果
        5.5.2 樣品X-射線衍射(XRD)測試結果
        5.5.3 載體和催化劑透射電子顯微鏡(TEM)測試結果
        5.5.4 催化劑氫氣程序升溫還原(H2-TPR)測試結果
        5.5.5 催化劑費-托合成反應性能評價
    5.6 本章小結
第6章 全文總結
參考文獻
攻讀碩士期間已發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3851326