新型磷化钼催化剂的合成、表征及在重整中的应用

论文摘要

本文主要是用磷酸氢二铵（NH4）2HP04和钼酸铵（NH4）6Mo7O24·4H2O溶解,干燥,焙烧,程序升温还原,钝化等一系列操作后,制备出一些非负载型磷化钼,同时还研究了制备条件对催化剂结构和活性的影响,主要包括络合剂的添加,溶解温度和时间,还原温度,钝化,反应容器等因素的影响.通过溶胶-凝胶法和共浸渍法合成了系列负载型MoP催化剂。并采用各种现代分析手段对合成的非负载和负载型MoP催化剂进行了表征。研究了该类催化剂在甲烷二氧化碳重整制备出合成气（H2和CO）活性,稳定性。研究结论如下：（1）在制备过程中添加了络合剂的催化剂活性相对于没有添加的催化剂活性更好,其中添加柠檬酸的效果是最好的。（2）溶解时间也会影响催化剂的活性,随着溶解时间的增长,反应活性越来越好,但是在溶解12小时,催化剂性能达到一个最佳值,相对其它的来说最稳定,因此溶解12小时效果最好。（3）钝化后还原和新鲜态的催化剂在做重整活性时,差别很小。（4）催化剂的活性随着还原温度的升高先升后降,达到923K时,活性是最好的。温度较低时,催化剂晶型不够稳定,温度太高而催化剂容易聚集,影响了催化剂的活性。（5）磷源对催化剂的结构影响较小,但是对活性有比较大的影响,其中以磷酸氢二铵作为磷源时重整活性是最好的。（6）负载型磷化钼催化剂相对于非负载型磷化钼催化剂来说,影响因素更多,其中负载量为15%用氧化铝为载体时性能最好,另外,负载型催化剂还原温度较非负载型催化剂还原温度更高。（7）助剂的加入后,催化剂活性有比较大的提高。特别是负载型催化剂添加了助剂后,活性比非负载型催化剂提高的更多,主要是负载型催化剂表面比较大,助剂分散度更好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 催化剂的研究进展
• 1.3 甲烷二氧化碳重整的现状
• 1.3.1 催化剂的活性中心
• 1.3.2 载体效应
• 1.3.3 助剂的作用
• 1.3.4 催化剂的制备方法
• 1.3.5 催化剂的失活机理
• 1.3.6 催化剂的积炭研究
• 1.4 磷化物催化剂的研究进展
• 1.4.1 磷化物的研究进展
• 1.4.2 磷源的影响
• 1.4.3 磷含量的影响
• 1.4.4 磷化钼催化剂的载体的作用
• 1.4.5 螯合剂对催化剂的影响
• 1.4.6 还原温度,还原时间,气体流量对催化剂的影响
• 1.5 研究内容
• 1.6 下步要进行的工作
• 第二章 实验部分
• 2.1 化学试剂原料与仪器设备
• 2.1.1 实验药品
• 2.1.2 实验气体
• 2.1.3 主要实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 校正因子的测定
• 2.2.2 催化剂活性评价方法
• 2.2.3 催化剂稳定性评价方法与积炭量的测定
• 2.2.4 催化剂的表征
• 2.2.5 数据处理方法
• 2.3 磷化钼催化剂的制备
• 第三章 磷化钼催化剂催化性能的研究
• 3.1 前言
• 3.2 磷化钼催化剂的催化性能
• 3.2.1 不同温度下,MoP-CAX初活性
• 3.2.2 络合剂对反应初活性的影响
• 3.2.3 焙烧温度对催化性能的影响
• 3.2.4 溶解时间对反应初活性的影响
• 3.2.5 还原温度对催化剂的影响
• 3.2.6 溶解过程中操作对活性的影响
• 3.2.7 磷源对催化剂性能的影响
• 3.2.8 失活再还原后测定其活性
• 3.2.9 不同含量的磷对催化剂的影响
• 3.2.10 催化剂稳定性测试
• 3.3 讨论及表征
• 3.3.1 添加不同量CA后XRD图
• 3.3.2 磷化钼催化剂的红外谱图（IR）
• 2-TPR'>3.3.3 磷化钼催化剂的H₂-TPR
• 2-TPD'>3.3.4 磷化钼催化剂的CO₂-TPD
• 3.4 结论
• 第四章 负载型催化剂及镍对催化性能的影响
• 4.1 载体对催化剂的活性的影响
• 4.2 助剂的对催化剂的影响
• 4.3 结论
• 3/γ-Al₂O₃催化剂的研究'>第五章 Ni-Fe/BaTiO₃/γ-Al₂O₃催化剂的研究
• 3/γ-Al2O₃催化剂的制备'>5.1 Ni-Fe/BaTiO₃/γ-Al2O₃催化剂的制备
• 5.2 表征和讨论
• 5.2.1 不同含量的Ni,Fe含量对催化剂活性的影响
• 5.2.2 不同载体对催化剂催化活性的影响
• 5.2.3 不同浸渍顺序对活性和稳定性的影响
• 5.2.4 还原温度对活性和组分的影响
• 5.2.5 催化剂的稳定性和抗积炭性
• 5.3 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果