等离子体—催化甲烷无氧转化制乙烯的研究
等离子体—催化甲烷无氧转化制乙烯的研究【摘要】:甲烷无氧转化制备重要的化工原料乙烯和洁净的能源氢气对缓解石油危机具有十分重要的意义。本研究工作采用等离子体与催化剂结合,实现了甲烷低
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ221.211
【目录】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 1 文献综述11-34
- 1.1 甲烷直接转化制C_2烃11-20
- 1.1.1 甲烷热裂解制C_2烃11-13
- 1.1.2 甲烷氧化偶联(OCM)13-14
- 1.1.3 甲烷等离子体转化制C_2烃14-20
- 1.2 乙炔选择加氢反应中Pd催化剂的研究20-25
- 1.3 本论文的选题和主要研究思路25-26
- 参考文献26-34
- 2 实验部分34-45
- 2.1 甲烷等离子体转化及等离子体-催化转化34-40
- 2.1.1 产生等离子体的放电方式34-35
- 2.1.2 等离子体-催化反应器35-36
- 2.1.3 甲烷等离子体-催化反应实验流程36-38
- 2.1.4 甲烷转化结果的定量分析以及能耗测定38-40
- 2.1.5 等离子体发射光谱诊断40
- 2.2 乙炔选择催化加氢40-44
- 2.2.1 催化反应装置40-41
- 2.2.2 催化剂的制备41-43
- 2.2.3 催化剂表征43-44
- 参考文献44-45
- 3 等离子体作用下甲烷无氧转化制C_2烃45-69
- 3.1 脉冲火花和脉冲电晕放电的比较45-46
- 3.2 脉冲火花放电下甲烷的转化46-53
- 3.2.1 RC电路中电容的影响46-47
- 3.2.2 与介质阻挡放电(DBD)的结合47-48
- 3.2.3 电极形状变化对甲烷转化的影响48
- 3.2.4 电极间距的影响48-50
- 3.2.5 氢气的影响50-51
- 3.2.6 流量的影响51-52
- 3.2.7 能量密度的影响52-53
- 3.3 等离子体作用下CH_4脱氢偶联反应机理探讨53-60
- 3.3.1 甲烷等离子体原位发射光谱(OES)诊断53-55
- 3.3.2 甲烷在脉冲放电等离子体中的反应历程55-60
- 3.3.3 氢气的作用60
- 3.4 等离子体-催化甲烷无氧转化制乙烯的探索60-64
- 3.5 小结64-65
- 参考文献65-69
- 4 等离子体-催化甲烷无氧转化制乙烯的研究69-104
- 4.1 乙炔选择加氢新型Pd和Pd-Ag催化剂69-94
- 4.1.1 新型Pd催化剂的反应性能69-82
- 4.1.2 新型Pd催化剂的表征82-91
- 4.1.3 乙炔选择加氢反应机理的探讨91-92
- 4.1.4 Pd-Ag/SiO_2-N催化剂乙炔加氢催化性能92-94
- 4.2 等离子体-催化甲烷无氧转化制备高浓度乙烯94-99
- 4.2.1 交流火花放电与脉冲直流火花放电对比94-95
- 4.2.2 交流火花放电与催化剂结合转化甲烷制乙烯95-99
- 4.3 小结99-100
- 参考文献100-104
- 5 新型Au/SiO_2-N催化剂的制备及其乙炔加氢性能初探104-110
- 5.1 催化剂的表征104-107
- 5.1.1 紫外-可见光谱表征104-105
- 5.1.2 TEM和XRD表征105-107
- 5.1.3 XPS表征107
- 5.2 催化剂的乙炔加氢反应评价107-108
- 5.3 小结108-109
- 参考文献109-110
- 6 结论和展望110-112
- 攻读博士学位期间发表学术论文情况112-114
- 创新点摘要114-115
- 致谢115-116
- 作者简介116-117
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