贵金属/碳纳米管对生物质衍生化合物的催化加氢性能研究

发布时间：2021-01-07 11:37

　　随着能源危机的加深,寻求可再生能源已经是人类的当务之急。生物质能具有资源丰富、绿色环保的特点,是一种环境友好型的新能源。然而,生物质含氧量高,其下游产品如生物油、糠醛等产物稳定性差,因而人们需要通过一些工艺获得更高品质的生物质化学品。催化加氢可以有效增加生物质化学品的H/C比,降低氧元素含量,提高产品的稳定性,因而催化加氢对生物质综合利用有着十分重要的意义。为了探究生物质下游产物的催化加氢工艺的条件,人们通常采用简单的模型化合物或平台化合物代替相对复杂的生物质下游产物,探究它们在催化加氢反应中的实验规律。为了能在温和条件下对模型化合物和平台化合物进行催化加氢,人们通常会围绕催化剂活性的提升来达到目的。然而,目前许多催化加氢反应采用的都是有机溶剂,有机溶剂成本高、具有毒性,并且许多催化剂在有机溶剂中分散性差,这些都限制了它的应用。为了克服上述不足,本论文采用了碳纳米管负载的Ru和Au催化剂,通过合成纳米级的金属催化剂提高催化剂活性,利用碳纳米管的特殊性质使催化剂活性得到进一步提升,溶剂采用混合溶剂或纯水溶剂,克服了有机溶剂大量消耗的问题,同时,混合溶剂与催化剂形成的Pickering乳液... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物质能
    1.2 炭材料负载金属催化剂
        1.2.1 金属催化剂及其应用
        1.2.2 炭材料负载金属催化剂及其制备方法
    1.3 生物质模型化合物及平台化合物的催化加氢反应
        1.3.1 生物质下游产品加氢反应存在的问题
        1.3.2 生物质模型化合物、平台化合物及下游产物加氢反应研究进展
    1.4 本论文研究内容及意义
第二章 钌/碳纳米管催化剂对生物油模型化合物香草醛的催化加氢反应
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 碳纳米管负载钌催化剂（Ru/CNTs）的合成与表征
        2.2.3 Ru/CNTs催化活性的评价
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 Ru/CNTs的XRD、TEM表征结果分析
        2.3.2 香草醛在Ru/CNTs催化剂上的催化加氢反应
    2.4 本章小结
第三章 金/碳纳米管催化剂对模型化合物香草醛的催化加氢反应
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 金催化剂的合成与表征
        3.2.3 金催化剂催化加氢活性的评价
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 不同金催化剂的XRD、TEM、ICP、催化反应活性的表征
        3.3.2 香草醛在胶体固载法制备Au/CNTs上的催化加氢反应
    3.4 本章小结
第四章 钌/碳纳米管催化剂对生物质平台化合物糠醛的催化加氢反应
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 糠醛催化加氢反应
    4.3 糠醛在Ru/CNTs上的催化加氢反应
        4.3.1 溶剂对糠醛在Ru/CNTs上的催化加氢反应的影响
        4.3.2 糠醛浓度对糠醛在Ru/CNTs上的催化加氢反应的影响
        4.3.3 反应温度对糠醛在Ru/CNTs上的催化加氢反应的影响
        4.3.4 氢气压力对糠醛在Ru/CNTs上的催化加氢反应的影响
        4.3.5 反应时间对糠醛在Ru/CNTs上的催化加氢反应的影响
        4.3.6 糠醛在Ru/CNTs上的催化加氢反应机理
    4.4 本章小结
结论
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Aqueous-phase catalytic hydrogenation of furfural to cyclopentanol over Cu-Mg-Al hydrotalcites derived catalysts:Model reaction for upgrading of bio-oil[J]. Minghao Zhou,Zuo Zeng,Hongyan Zhu,Guomin Xiao,Rui Xiao.  Journal of Energy Chemistry. 2014(01)
[2]由糠醛生产高附加值化学品和运输燃料的最新进展[J]. 关江龙,孙绍晖,孙培勤,陈俊武.  可再生能源. 2013(08)
[3]氢溢流在多孔材料储氢性能研究中的应用[J]. 刘秀英,王世建.  化工新型材料. 2012(06)
[4]生物油中酚类化合物加氢脱氧催化剂研究进展[J]. 王威燕,张小哲,杨运泉,杨彦松,彭会左,刘文英.  催化学报. 2012(02)
[5]我国生物质能利用现状与展望[J]. 张宗兰,刘辉利,朱义年.  中外能源. 2009(04)
[6]生物质能的开发与利用[J]. 于树峰.  化学工业. 2008(12)
[7]Co-Cu-B催化剂用于糠醛液相加氢制糠醇[J]. 陈兴凡,刘俊,杨晓春,李辉,汪凌,李和兴.  上海师范大学学报(自然科学版). 2007(04)
[8]生物质能利用技术及研究进展[J]. 米铁,唐汝江,陈汉平,刘德昌.  煤气与热力. 2004(12)

博士论文
[1]新型金属/炭材料的合成、表征及催化加氢性能[D]. 邢丽.大连理工大学 2007



本文编号：2962492