利用CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)將CO2還原為有價值的小分子化合物(如甲烷、甲醇、甲酸等)能夠有效緩解當(dāng)前氣候環(huán)境壓力和對于化石燃料的依賴。甲醇作為一種基礎(chǔ)化工原料,在化工領(lǐng)域有著廣泛用途,Cu/ZnO/A12O3催化劑用于甲醇工業(yè)化生產(chǎn),其制備通過金屬硝酸鹽和NaOH共沉淀、洗滌、高溫煅燒和氫氣預(yù)還原等生產(chǎn)步驟。研究表明,催化劑中殘留的少量鈉離子和硝酸鹽或者氮氧化物是CO2加氫制甲醇工業(yè)生產(chǎn)過程中催化劑慢性中毒和失活的主要原因。此外,通過煤氣化或甲烷催化重整的氫氣工業(yè)制備過程產(chǎn)生大量的CO2,而且氫氣的運輸和貯存的安全性問題尚未得到很好的解決。因此,當(dāng)前的Cu/ZnO/Al2O3催化CO2加氫制甲醇的工業(yè)生產(chǎn)過程不符合綠色和清潔生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展理念。本文提出銅催化鋁鋅合金水解制氫及CO2原位加氫轉(zhuǎn)化的新概念,研究了鋁鋅合金水解制氫的影響因素(鋁鋅合金的組成、NaOH濃度、反應(yīng)溫度以及銅源)和不同碳源(KHCO3、NaHCO3和 CO2)、銅源(Cu、Cu2O、CuO、CuCO3·Cu(OH)2 和 CuSO4)、銅源組成(單一、混合)、銅源材料的粒徑(微米和納米)以及反應(yīng)溫度對CO2原位加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 碳排放與能源危機
    1.2 CO₂資源化利用
        1.2.1 電化學(xué)還原CO2

        1.2.2 光催化還原CO₂

        1.2.3 金屬原位催化還原CO₂

    1.3 CO₂加氫轉(zhuǎn)化為CH₃OH的機理研究
    1.4 CO₂加氫轉(zhuǎn)化為CH₃OH的研究現(xiàn)狀
    1.5 氫能源發(fā)展現(xiàn)狀與制氫技術(shù)
        1.5.1 水分解制氫
        1.5.2 化石燃料制氫
        1.5.3 生物質(zhì)制氫
        1.5.4 金屬水解制氫
    1.6 研究目的和意義
    1.7 研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
第二章 鋁鋅材料析氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗試劑與材料
        2.2.2 實驗主要儀器設(shè)備
        2.2.3 實驗步驟與理論產(chǎn)氫量計算
        2.2.4 材料物理光譜表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 鋁鋅合金材料中鋅含量對產(chǎn)氫的影響
        2.3.2 NaOH濃度對產(chǎn)氫的影響
        2.3.3 反應(yīng)溫度對產(chǎn)氫的影響
        2.3.4 NaCl的添加對產(chǎn)氫的影響
        2.3.5 添加銅鹽的影響
        2.3.6 球磨法制備鋁鋅材料析氫性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 微米級材料制備Cu/ZnO/A1₂0₃催化劑及其原位催化CO₂加氫轉(zhuǎn)化
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 實驗試劑及材料
        3.2.2 實驗主要儀器設(shè)備
        3.2.3 實驗步驟與產(chǎn)物分析檢測計算方法
        3.2.4 材料物理光譜表征檢測
    3.3 Cu/ZnO/Al₂O₃催化劑材料制備及其原位還原CO₂性能的研究
        3.3.1 不同碳源與銅源條件篩選
        3.3.2 單一銅源添加的催化性能探究
        3.3.3 兩種銅源添加的催化性能探究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 納米級材料制備Cu/ZnO/Al₂O₃催化劑及其原位催化CO₂加氫轉(zhuǎn)化
    4.1 引言
    4.2 實驗材料與方法
        4.2.1 實驗試劑及材料
        4.2.2 實驗主要儀器設(shè)備
        4.2.3 實驗步驟
        4.2.4 樣品表征檢測
    4.3 銅源與反應(yīng)條件對催化性能的影響
    4.4 催化材料的物理光譜表征及分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
附件



本文編號：3917433

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