郭丹瑜:Co基催化剂的制备及其在乙醇水蒸气重整制氢反应中性能的研究论文

郭丹瑜:Co基催化剂的制备及其在乙醇水蒸气重整制氢反应中性能的研究论文

本文主要研究内容

作者郭丹瑜(2019)在《Co基催化剂的制备及其在乙醇水蒸气重整制氢反应中性能的研究》一文中研究指出:随着能源危机的加剧,氢能作为新型能源被应用到生活的各个领域,其生产技术受到越来越多的关注。乙醇由于其含氢量高,无毒,易贮存等特性广受研究者的青睐。生物乙醇蒸气重整是一种非常有吸引力的产氢方式,为可再生型能源产氢提供了环保路线。但此制氢体系复杂,易产生副产物。催化剂的载体、活性组分含量和分散以及反应条件均是影响反应的重要因素。目前需要研发一种稳定高效的催化剂,用于增大氢气产量,降低副产物的生成。其中消除积炭也是催化剂研究的主要问题。本文利用金属钴断裂C-C键的能力将其选为活性组分作用于催化剂,制备了不同载体的催化剂,探究载体对催化剂性能的影响。论文研究的主要内容和结果如下:1.以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,通过水热法合成CeO2载体,再以Co(NO3)2·6H2O为钴源,采用等体积浸渍法合成不同钴含量的Co/CeO2催化剂,利用XRD、H2-TPR、N2吸附-脱附等手段对各样品进行表征,将合成的催化剂用于乙醇水蒸气重整制氢反应,通过反应物乙醇的转化率和目标产物氢气的选择性来评价催化剂的性能。考察了不同钴含量的催化剂在不同反应温度下的催化性能。结果表明:合成的CeO2载体是一种呈球状且分散均匀的介孔材料,负载不同量的金属钴后仍保持着原有的结构,形成的一系列xCo/CeO2催化剂用于ESR反应。在不同反应温度下,10Co/CeO2催化剂活性较好,且在500℃时反应效果最佳,乙醇转化率为90%,H2选择性达到73%。在稳定性测试中,也表现出良好的稳定性。2.制备比表面积较大的介孔SBA-15材料,作为催化剂载体,等体积浸渍一定量的活性组分钴和不同含量的铈,制备合成一系列Co-xCeO2/SBA-15催化剂。通过各表征手段对催化剂进行表征,然后作用于ESR反应,考察催化剂中CeO2对催化反应的作用。结果表明:合成的催化剂没有破坏SBA-15原有的结构,负载物很好地分散在载体上。其中Co-4CeO2/SBA-15催化剂表现良好,在反应温度为500℃,水醇体积比为3:1的条件下,乙醇转化率为92%,氢气选择性达73.8%。3.通过金属铈改性载体SBA-15,采用水热法合成不同物料摩尔比n(Si/Ce)的Ce-SBA-15载体,再等体积浸渍合成Co/Ce-SBA-15催化剂,利用XRD、UV-Vis、FT-IR、H2-TPR、N2吸附-脱附等手段对各样品进行表征,将催化剂用于反应,并找到最佳的催化剂。结果表明:在水热合成法制备的Ce-SBA-15载体中,Ce离子进入了SBA-15分子筛骨架,且有着高度有序的孔结构和均一的孔径分布,仍保持SBA-15特有的介孔结构。催化反应中合成催化剂与Co/SBA-15催化剂相比,Ce的加入降低了反应积炭的生成,改善了催化剂稳定性。催化剂Co/Ce-SBA-15(Si/Ce=20)具有良好的活性和稳定性,乙醇转化率为96.6%,H2选择性达到75.5%。

Abstract

sui zhao neng yuan wei ji de jia ju ,qing neng zuo wei xin xing neng yuan bei ying yong dao sheng huo de ge ge ling yu ,ji sheng chan ji shu shou dao yue lai yue duo de guan zhu 。yi chun you yu ji han qing liang gao ,mo du ,yi zhu cun deng te xing an shou yan jiu zhe de qing lai 。sheng wu yi chun zheng qi chong zheng shi yi chong fei chang you xi yin li de chan qing fang shi ,wei ke zai sheng xing neng yuan chan qing di gong le huan bao lu xian 。dan ci zhi qing ti ji fu za ,yi chan sheng fu chan wu 。cui hua ji de zai ti 、huo xing zu fen han liang he fen san yi ji fan ying tiao jian jun shi ying xiang fan ying de chong yao yin su 。mu qian xu yao yan fa yi chong wen ding gao xiao de cui hua ji ,yong yu zeng da qing qi chan liang ,jiang di fu chan wu de sheng cheng 。ji zhong xiao chu ji tan ye shi cui hua ji yan jiu de zhu yao wen ti 。ben wen li yong jin shu gu duan lie C-Cjian de neng li jiang ji shua wei huo xing zu fen zuo yong yu cui hua ji ,zhi bei le bu tong zai ti de cui hua ji ,tan jiu zai ti dui cui hua ji xing neng de ying xiang 。lun wen yan jiu de zhu yao nei rong he jie guo ru xia :1.yi Ce(NO3)3·6H2Owei shi yuan ,tong guo shui re fa ge cheng CeO2zai ti ,zai yi Co(NO3)2·6H2Owei gu yuan ,cai yong deng ti ji jin zi fa ge cheng bu tong gu han liang de Co/CeO2cui hua ji ,li yong XRD、H2-TPR、N2xi fu -tuo fu deng shou duan dui ge yang pin jin hang biao zheng ,jiang ge cheng de cui hua ji yong yu yi chun shui zheng qi chong zheng zhi qing fan ying ,tong guo fan ying wu yi chun de zhuai hua lv he mu biao chan wu qing qi de shua ze xing lai ping jia cui hua ji de xing neng 。kao cha le bu tong gu han liang de cui hua ji zai bu tong fan ying wen du xia de cui hua xing neng 。jie guo biao ming :ge cheng de CeO2zai ti shi yi chong cheng qiu zhuang ju fen san jun yun de jie kong cai liao ,fu zai bu tong liang de jin shu gu hou reng bao chi zhao yuan you de jie gou ,xing cheng de yi ji lie xCo/CeO2cui hua ji yong yu ESRfan ying 。zai bu tong fan ying wen du xia ,10Co/CeO2cui hua ji huo xing jiao hao ,ju zai 500℃shi fan ying xiao guo zui jia ,yi chun zhuai hua lv wei 90%,H2shua ze xing da dao 73%。zai wen ding xing ce shi zhong ,ye biao xian chu liang hao de wen ding xing 。2.zhi bei bi biao mian ji jiao da de jie kong SBA-15cai liao ,zuo wei cui hua ji zai ti ,deng ti ji jin zi yi ding liang de huo xing zu fen gu he bu tong han liang de shi ,zhi bei ge cheng yi ji lie Co-xCeO2/SBA-15cui hua ji 。tong guo ge biao zheng shou duan dui cui hua ji jin hang biao zheng ,ran hou zuo yong yu ESRfan ying ,kao cha cui hua ji zhong CeO2dui cui hua fan ying de zuo yong 。jie guo biao ming :ge cheng de cui hua ji mei you po huai SBA-15yuan you de jie gou ,fu zai wu hen hao de fen san zai zai ti shang 。ji zhong Co-4CeO2/SBA-15cui hua ji biao xian liang hao ,zai fan ying wen du wei 500℃,shui chun ti ji bi wei 3:1de tiao jian xia ,yi chun zhuai hua lv wei 92%,qing qi shua ze xing da 73.8%。3.tong guo jin shu shi gai xing zai ti SBA-15,cai yong shui re fa ge cheng bu tong wu liao ma er bi n(Si/Ce)de Ce-SBA-15zai ti ,zai deng ti ji jin zi ge cheng Co/Ce-SBA-15cui hua ji ,li yong XRD、UV-Vis、FT-IR、H2-TPR、N2xi fu -tuo fu deng shou duan dui ge yang pin jin hang biao zheng ,jiang cui hua ji yong yu fan ying ,bing zhao dao zui jia de cui hua ji 。jie guo biao ming :zai shui re ge cheng fa zhi bei de Ce-SBA-15zai ti zhong ,Celi zi jin ru le SBA-15fen zi shai gu jia ,ju you zhao gao du you xu de kong jie gou he jun yi de kong jing fen bu ,reng bao chi SBA-15te you de jie kong jie gou 。cui hua fan ying zhong ge cheng cui hua ji yu Co/SBA-15cui hua ji xiang bi ,Cede jia ru jiang di le fan ying ji tan de sheng cheng ,gai shan le cui hua ji wen ding xing 。cui hua ji Co/Ce-SBA-15(Si/Ce=20)ju you liang hao de huo xing he wen ding xing ,yi chun zhuai hua lv wei 96.6%,H2shua ze xing da dao 75.5%。

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    论文作者分别是来自太原理工大学的郭丹瑜,发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文,是一篇关于活性物质钴论文,改性论文,乙醇水蒸气重整论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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