甲烷裂解高效催化剂制备
甲烷裂解高效催化剂制备【摘要】:采用浸渍法以Al_2O_3、MgO、TiO_2、CeO_2、Diamond、SiC粉末为载体,Ni(NO_3)_2·6H_2O溶液为浸渍液制备了不同
【学位授予单位】:中国工程物理研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O643.36
【目录】:
- 摘要3-5
- Abstract5-9
- 第一章 绪论9-22
- 1.1 甲烷催化裂解制氢研究背景9-10
- 1.2 催化剂及催化作用10-12
- 1.2.1 催化剂的定义及组成10
- 1.2.2 固体催化剂的制备10-11
- 1.2.3 催化作用的一般原理11-12
- 1.3 甲烷催化裂解制氢的现状12-21
- 1.3.1 甲烷催化裂解催化剂及其制备方法的选择13-15
- 1.3.2 活性金属的选择15-17
- 1.3.3 载体的选择17-18
- 1.3.4 反应条件对甲烷裂解反应的影响18-19
- 1.3.5 其它因素的影响19-20
- 1.3.6 催化剂的失活与再生20-21
- 1.4 研究目的和意义21
- 1.5 研究内容21-22
- 第二章 催化剂制备与表征22-36
- 2.1 引言22
- 2.2 催化剂制备22-26
- 2.2.1 催化剂制备材料的选择22-23
- 2.2.2 浸渍法制备Ni/Al_2O_3、Ni/MgO、Ni/TiO_2、Ni/CeO_2、Ni/SiC催化剂23-24
- 2.2.3 浸渍法制备Ni/O-Diamod催化剂24-25
- 2.2.4 催化剂干燥和焙烧25-26
- 2.3 催化剂表征26-34
- 2.3.1 氧化金刚石表面XPS分析26-27
- 2.3.2 催化剂比表面积、孔结构的测定及分析27-30
- 2.3.3 催化剂SEM和EDS分析30-33
- 2.3.4 催化剂XRD分析33-34
- 2.4 讨论34-35
- 2.5 小结35-36
- 第三章 催化剂性能评价与测试36-50
- 3.1 实验装置36-37
- 3.2 反应器装置37-38
- 3.3 实验步骤和实验内容38-39
- 3.3.1 实验步骤38
- 3.3.2 实验内容38-39
- 3.4 实验结果39-45
- 3.4.1 载体对甲烷转化率的影响39
- 3.4.2 Ni负载量对甲烷转化率的影响39-40
- 3.4.3 反应温度对甲烷转化率的影响40-41
- 3.4.4 空速对甲烷转化率的影响41-43
- 3.4.6 催化剂寿命考核43-44
- 3.4.7 催化剂性能对比44-45
- 3.5 讨论45-49
- 3.5.1 反应器的选择45-46
- 3.5.2 载体对甲烷转化率的影响探讨46-47
- 3.5.3 Ni与载体间相互作用47-48
- 3.5.4 温度对甲烷转化率的影响探讨48-49
- 3.6 小结49-50
- 第四章 催化剂积碳与失活研究50-57
- 4.1 反应温度对碳产物形貌的影响50-53
- 4.2 空速对碳产物形貌的影响53-54
- 4.3 催化剂失活分析54-56
- 4.4 小结56-57
- 第五章 催化剂催化反应机理探讨57-62
- 5.1 甲烷裂解反应动力学数据的测定57-58
- 5.2 内扩散和外扩散的消除58
- 5.3 甲烷在催化剂表面的活化58-59
- 5.4 机理模型速率方程的建立59-61
- 5.5 小结61-62
- 第六章 结论和展望62-65
- 致谢65-66
- 参考文献66-70
- 附录70
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