隨著生物柴油的大規(guī)模生產(chǎn)和應用,大量過剩的副產(chǎn)物甘油逐漸成為重要的生物質(zhì)轉(zhuǎn)換原料和平臺化學品。通過加氫裂解的方法將甘油高選擇性地轉(zhuǎn)化為二元醇是甘油增值利用的重要途徑,成為近年來工業(yè)界和學術(shù)界研究的熱點。甘油氫解反應的關鍵在于催化劑的研究,在眾多類型催化劑中,鎳基催化劑以其造價低、制備方法靈活以及活性選擇性易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點而廣泛應用于目前甘油氫解反應研究中。本論文從含Ni雙金屬催化劑入手,在有外供氫源條件下考察了第二種金屬（Pd、Co）的加入對甘油氫解反應性能的影響,重點研究了金屬與金屬、金屬與載體以及金屬與催化助劑之間的協(xié)同作用；其次,將甘油水溶液液相催化重整制氫（APR）和甘油異丙醇溶液催化氫轉(zhuǎn)移制氫（CTH）分別引入甘油加氫制二元醇的催化反應體系中,進行無外供氫源條件下的甘油原位加氫反應研究。在所制備的多個系列含Ni雙金屬催化劑上考察了操作條件對甘油氫解性能的影響,結(jié)合現(xiàn)代物理化學表征方法詳細探究了金屬種類、載體性質(zhì)和助劑添加等對催化劑結(jié)構(gòu)及催化性能的影響。本文系統(tǒng)研究了不同加氫工藝和不同催化劑體系中甘油加氫催化劑的構(gòu)效關系,并對其相應的反應機理進行了討論。（1）制備了Pd-M系列雙... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 甘油氫解機理
        1.2.1 脫水-加氫機理
        1.2.2 脫氫-加氫機理
        1.2.3 螯合機理
        1.2.4 其他機理
    1.3 甘油氫解催化劑
        1.3.1 貴金屬催化劑
        1.3.2 非貴金屬催化劑
        1.3.3 雙金屬催化劑
    1.4 催化劑助劑影響
        1.4.1 酸/堿助劑
        1.4.2 堿金屬或堿土金屬助劑
        1.4.3 過渡金屬氧化物助劑
        1.4.4 稀土金屬助劑
    1.5 金屬表面甘油分子及其衍生物的吸附
    1.6 甘油氫解動力學研究
    1.7 甘油原位加氫
        1.7.1 甘油水相重整加氫
        1.7.2 催化轉(zhuǎn)移加氫
    1.8 論文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.8.1 研究目的
        1.8.2 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第2章 催化劑制備、評價及表征方法
    2.1 催化劑制備
        2.1.1 實驗試劑和儀器
        2.1.2 催化劑制備方法
    2.2 催化劑評價
        2.2.1 反應裝置及流程
        2.2.2 反應產(chǎn)物分析
    2.3 催化劑表征方法
        2.3.1 N_2低溫物理吸附(BET)
        2.3.2 粉末X射線衍射(XRD)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.5 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)
        2.3.6 NH_3程序升溫脫附(NH_3-TPD)
        2.3.7 X射線光電子能譜(XPS)
第3章 Pd-Ni雙金屬催化劑上甘油氫解性能研究
    3.1 Pd-M雙金屬催化劑的制備
    3.2 催化劑表征結(jié)果
        3.2.1 N_2低溫物理吸附
        3.2.2 XRD
        3.2.3 H_2-TPR
        3.2.4 TEM
        3.2.5 XPS
    3.3 催化劑活性評價
        3.3.1 載體對Pd-M雙金屬催化劑甘油氫解性能影響
        3.3.2 溫度影響
        3.3.3 壓力影響
        3.3.4 反應時間
        3.3.5 重復使用
    3.4 反應機理討論
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Ni-Co雙金屬催化劑上甘油氫解性能研究
    4.1 Ni-Co雙金屬催化劑的制備
    4.2 Ni-Co雙金屬催化劑結(jié)構(gòu)和催化性能
        4.2.1 N_2低溫物理吸附
        4.2.2 XRD
        4.2.3 H_2-TPR
        4.2.5 XPS
        4.2.6 Ni-Co系列催化劑甘油氫解性能比較
    4.3 Ce改性的Ni_1Co_3雙金屬催化劑結(jié)構(gòu)和催化性能
        4.3.1 N_2低溫物理吸附
        4.3.2 XRD
        4.3.3 H_2-TPR
        4.3.4 NH_3-TPD
        4.3.6 TEM
        4.3.7 Ce改性各催化劑上甘油氫解性能比較
    4.4 操作條件對2.5 Ce-Ni_1Co_3催化劑上甘油氫解性能的影響
        4.4.1 溫度影響
        4.4.2 壓力影響
        4.4.3 反應時間
    4.5 Ni-Co雙金屬催化劑上甘油氫解反應歷程
    4.6 小結(jié)
第5章 Pt-Ni雙金屬催化劑上甘油水溶液原位加氫
    5.1 熱力學分析
        5.1.1 甘油水溶液原位加氫反應原理
        5.1.2 熱力學計算
    5.2 Raney Ni催化劑的制備和表征
        5.2.1 催化劑制備
        5.2.2 XRD表征
    5.3 Raney Ni催化劑上甘油水溶液原位加氫
        5.3.1 溫度影響
        5.3.2 N_2壓力的影響
        5.3.3 反應時間
        5.3.4 催化劑用量影響
    5.4 Pt-M雙金屬催化劑上甘油原位加氫反應性能研究
        5.4.1 催化劑制備
        5.4.2 金屬種類對Pt-M雙金屬催化劑的影響
        5.4.3 Pt-Ni雙金屬催化劑金屬配比影響
    5.5 Pt-Ni雙金屬催化劑上甘油原位加氫性能研究
        5.5.1 溫度影響
        5.5.2 反應時間
        5.5.3 反應壓力的影響
        5.5.4 原位加氫與有外供氫甘油氫解反應性能比較
    5.6 Pt-Ni雙金屬催化劑表征結(jié)果
        5.6.1 N_2低溫物理吸附
        5.6.2 XRD
        5.6.3 H_2-TPR
        5.6.4 SEM
    5.7 本章小結(jié)
第6章 Ni-Cu雙金屬催化劑上甘油催化轉(zhuǎn)移加氫
    6.1 Ni-Cu雙金屬催化劑制備
    6.2 Ni-Cu系列雙金屬催化劑甘油催化轉(zhuǎn)移加氫
        6.2.1 N_2低溫物理吸附
        6.2.2 XRD
        6.2.3 H_2-TPR
        6.2.4 SEM
        6.2.5 Ni-Cu/Al_2O_3系列催化劑甘油催化轉(zhuǎn)移加氫反應性能
    6.3 ZnO對Ni-Cu雙金屬催化劑上甘油催化轉(zhuǎn)移加氫性能影響
        6.3.1 N_2低溫物理吸附
        6.3.2 XRD
        6.3.3 H_2-TPR
        6.3.4 SEM
        6.3.5 ZnO添加量對15Ni-15Cu/Al_2O_3催化劑反應性能影響
        6.3.6 反應時間影響
        6.3.7 重復使用
        6.3.8 反應機理探討
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3512518