纳米碳化钨催化剂的研究

论文题目: 纳米碳化钨催化剂的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 孙鹏

导师: 邵刚勤

关键词: 纳米碳化钨,制备,苯加氢,催化反应

文献来源: 武汉理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 碳化钨由于表面碳的存在改变了钨的电子表面特性,使之类似于铂的电子表面特性。据此,设想钨的碳化物可以在一些重要的化学反应中代替铂、铑等贵重的过渡金属元素作为催化剂。人们发现WC在烃分解反应、烃的异构化、室温下氢氧化合反应、CO加氢生成甲烷、肼的分解反应等反应中表现出令人感兴趣的催化能力。因此碳化钨被认为是一种很有前途的、可以用来替代铂的类铂催化剂而被广为研究。本课题中,通过对苯加氢反应的实验,研究了纳米碳化钨粉末在反应中的催化性能。纳米碳化钨粉末具有巨大比表面积,可以为催化反应提供大量的活性中心。因此在碳化钨催化性能研究中,制备粒径小、比表面积大的纳米碳化钨粉末具有着十分重要的意义。实验中采用包埋-直接还原碳化法来制备碳化钨粉末。即:将按一定比例混合的三氧化钨和碳粉置于氧化铝制碳包埋装置中,在1300℃的温度下保温3小时制得碳化钨粉末;通过对碳化钨合成反应的温度和保温时间的优选,以及分别对反应物和产物粉末的高能球磨处理来控制碳化钨粉末的粒径,并制得纳米级碳化钨粉末。文中讨论了原料中两种组分的配比、反应温度、保温时间对碳化钨合成反应的影响,以及对反应物和合成后的产物的不同处理对碳化钨粒径的影响。苯加氢催化反应实验是在一个常压固定床中进行。用作催化剂的纳米碳化钨粉末用短切玻璃纤维分散,置于反应床中。反应物苯先由水浴加热至沸腾,再由氢气载入反应床中,产物由氢气载出,并经冷凝收集。收集到的不同测试温度下的反应产物,用红外光谱来表征其组分。由于苯中不含有-CH2-官能团,而其加氢产物中含有-CH2-官能团,因此通过考查测试实验收集的液体产物的红外光谱图中-CH2-官能团的特征吸收谱带及其强度可以初步确定碳化钨在反应中的催化效能。实验结果表明,在反应温度(实验中选择300、 350、 400、 450、

论文目录:

中文摘要

Abstract

第一章引言

1．1 研究背景

1．2 纳米碳化钨催化剂的研究意义

1．3 纳米碳化钨催化剂的研究现状

1．3．1 加氢脱氢

1．3．2 烃的异构化

1．3．3 烃的转化

1．3．4 烃的合成

1．3．5 肼的分解

1．3．6 氧化反应

1．3．7 合成氨反应

1．4 纳米碳化钨粉末制备技术的研究现状

第二章实验

2．1 纳米碳化钨粉末的制备

2．1．1 实验思路

2．1．2 氧化铝包埋器

2．2 纳米碳化钨粉末催化性能测试

2．2．1 实验思路

第三章实验结果与分析

3．1 纳米碳化钨粉末的制备实验的结果与分析

3．1．1 AMT的热分解

3．1．2 碳化钨合成温度的确定

3．1．3 碳化钨合成保温时间的确定

3．1．4 WO_3与C的物料配比对产物的影响

3．1．5 WC粉末粒径控制

3．2 纳米碳化钨粉末催化性能测试结果分析

3．2．1 红外光谱

3．2．2 红外光谱定性分析

3．2．3 红外光谱定量分析

3．2．4 温度对苯加氢催化反应的影响

3．2．5 氢气流量对苯加氢催化性能的影响

3．2．6 碳化钨的苯加氢催化机理

第四章结论

参考文献

致谢

附录硕士研究生期间参加的项目

附录硕士研究生期间申请的专利和发表的论文

发布时间: 2005-07-11

参考文献

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