负载型Pt-Ni双金属脱氢催化剂的制备及其脱氢性能研究
发布时间：2022-05-08 15:40
过度开采不可再生的化石能源已经引发了日益严重的能源危机和许多生态环境问题,使用氢能作为其替代能源具有广阔的发展前景。氢能具备储量丰富、绿色清洁、燃烧热值高和储存形式多样等突出优点,但传统物理储氢法和氢化物储氢等储氢技术均有较大的局限性,相对来说,液体有机氢化物储氢的工业应用价值较大。该技术的核心是脱氢过程,理想的脱氢催化剂应该在较低温度下表现出较好的活性、目标产物选择性和释氢速率。在pH值稳定的条件下,采取共沉淀法制备了Ni-Mg-Al水滑石载体,利用超声波辅助的过体积浸渍法负载活性组分Pt后,制备了Pt-Ni/Mg-Al双金属脱氢催化剂前驱体,该前驱体经进一步干燥、高温煅烧和H2热还原后即变成Pt-Ni/Mg-Al双金属脱氢催化剂。运用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD、CO2-TPD、TEM、XPS、TG和Raman光谱等表征手段研究了载体、催化剂前体以及催化剂的部分物理和化学性质。在固定床微反装置上,以甲基环己烷为储氢介质,评价了所制备的Pt-Ni催化剂的脱氢性能,研究了Ni含量、还...
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
1.1 氢能的特点及其开发利用
1.1.1 氢能的特点
1.1.2 氢能的应用
1.1.3 氢能的获取方式
1.2 现有常见储氢方法的分类
1.2.1 高压气态储氢法
1.2.2 低温液态储氢法
1.2.3 物理吸附储氢法
1.2.4 氢化物储氢法
1.2.5 液体有机氢化物载体储氢法
1.3 液体有机氢化物载体储氢技术的运用
1.3.1 常用的储氢介质
1.3.2 用于液体有机氢化物脱氢反应的催化剂研究现状
1.4 液体有机氢载体脱氢反应的第一性原理研究现状
1.5 密度泛函理论简介
1.5.1 Thomas-Fermi-Dirac方程
1.5.2 Hohenberg-Kohn定理
1.5.3 Kohn-Sham方程
1.6 论文的研究思路
1.7 论文的主要研究内容
第2章 Pt-Ni双金属催化剂的制备及其脱氢性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验药品、试剂和仪器设备
2.1.2 载体和催化剂的制备
2.1.3 载体和催化剂的表征手段
2.1.4 催化剂的脱氢性能评价
2.2 结果与讨论
2.2.1 表征测试结果
2.2.2 催化剂对于甲基环己烷脱氢反应的性能测试
2.2.3 催化剂的抗积碳性能测试
2.3 本章小结
第3章 Pt基催化剂上MCH脱氢的吸附机制和反应机理的DFT研究
3.1 引言
3.2 计算模型和细节
3.2.1 计算模型
3.2.2 计算细节
3.3 结果与讨论
3.3.1 电子性质
3.3.2 单吸附
3.3.3 共吸附
3.3.4 MCH脱氢的反应路径研究
3.4 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 结论
4.2 本研究创新点
4.3 建议与展望
参考文献
致谢
攻读硕士研究生期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内燃料电池电堆技术进展综述[J]. 许德超,赵子亮,赵洪辉,盛夏,金守一. 汽车文摘. 2020(01)
[2]氢能技术现状及其在储能发电领域的应用[J]. 吉力强,赵英朋,王凡,宋洁,李璐,宋学平,潘益锋. 金属功能材料. 2019(06)
[3]发挥氢源优势 构建中国特色氢能供应网络[J]. 韩红梅,王敏,刘思明,邢磊,田桂丽,杨铮. 中国煤炭. 2019(11)
[4]气相低温高压储氢密度和能耗的理论分析及比较[J]. 赵延兴,公茂琼,周远. 科学通报. 2019(25)
[5]Aromatization and isomerization of methylcyclohexane over Ni catalysts supported on different supports[J]. Ye Song,Wei Lin,Xingcui Guo,Linlin Dong,Xindong Mu,Huiping Tian,Lei Wang. Green Energy & Environment. 2019(01)
[6]储氢气瓶用钢4130X的氢脆敏感性试验研究[J]. 翟建明,徐彤,王红霞,马广青,桂乐乐,寿比南. 中国特种设备安全. 2017(12)
[7]Pt/Al2O3与Pt/MgO-Al2O3催化剂制备及其催化氢能载体甲基环己烷脱氢反应性能[J]. 蒋新民,余荣洪,颜景,杨运泉,王威燕. 工业催化. 2017(06)
[8]Ni-Cu/γ-Al2O3-ZrO2催化剂的制备及其脱氢性能[J]. 李功华,熊果,赵欣,王威燕,李文松,杨运泉. 石油化工. 2016(07)
[9]Liquid organic hydrogen carriers[J]. Teng He,Qijun Pei,Ping Chen. Journal of Energy Chemistry. 2015(05)
[10]活性炭负载Pt-Ni双金属催化剂上十氢化萘脱氢[J]. 齐随涛,李迎迎,岳佳琪,陈昊,伊春海,杨伯伦. 催化学报. 2014(11)
硕士论文
[1]负载型Pt基催化剂的制备及其脱氢性能研究[D]. 苗磊.湘潭大学 2019
[2]双金属/水滑石负载型催化剂的制备及其脱氢性能研究[D]. 颜景.湘潭大学 2018
[3]Pt/水滑石负载型催化剂的制备及其脱氢性能的研究[D]. 余荣洪.湘潭大学 2017
[4]甲基环己烷新型脱氢催化剂Ni-Cu/γ-Al2O3-ZrO2的制备及其反应性能[D]. 李功华.湘潭大学 2016
本文编号：3651922
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
1.1 氢能的特点及其开发利用
1.1.1 氢能的特点
1.1.2 氢能的应用
1.1.3 氢能的获取方式
1.2 现有常见储氢方法的分类
1.2.1 高压气态储氢法
1.2.2 低温液态储氢法
1.2.3 物理吸附储氢法
1.2.4 氢化物储氢法
1.2.5 液体有机氢化物载体储氢法
1.3 液体有机氢化物载体储氢技术的运用
1.3.1 常用的储氢介质
1.3.2 用于液体有机氢化物脱氢反应的催化剂研究现状
1.4 液体有机氢载体脱氢反应的第一性原理研究现状
1.5 密度泛函理论简介
1.5.1 Thomas-Fermi-Dirac方程
1.5.2 Hohenberg-Kohn定理
1.5.3 Kohn-Sham方程
1.6 论文的研究思路
1.7 论文的主要研究内容
第2章 Pt-Ni双金属催化剂的制备及其脱氢性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验药品、试剂和仪器设备
2.1.2 载体和催化剂的制备
2.1.3 载体和催化剂的表征手段
2.1.4 催化剂的脱氢性能评价
2.2 结果与讨论
2.2.1 表征测试结果
2.2.2 催化剂对于甲基环己烷脱氢反应的性能测试
2.2.3 催化剂的抗积碳性能测试
2.3 本章小结
第3章 Pt基催化剂上MCH脱氢的吸附机制和反应机理的DFT研究
3.1 引言
3.2 计算模型和细节
3.2.1 计算模型
3.2.2 计算细节
3.3 结果与讨论
3.3.1 电子性质
3.3.2 单吸附
3.3.3 共吸附
3.3.4 MCH脱氢的反应路径研究
3.4 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 结论
4.2 本研究创新点
4.3 建议与展望
参考文献
致谢
攻读硕士研究生期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内燃料电池电堆技术进展综述[J]. 许德超,赵子亮,赵洪辉,盛夏,金守一. 汽车文摘. 2020(01)
[2]氢能技术现状及其在储能发电领域的应用[J]. 吉力强,赵英朋,王凡,宋洁,李璐,宋学平,潘益锋. 金属功能材料. 2019(06)
[3]发挥氢源优势 构建中国特色氢能供应网络[J]. 韩红梅,王敏,刘思明,邢磊,田桂丽,杨铮. 中国煤炭. 2019(11)
[4]气相低温高压储氢密度和能耗的理论分析及比较[J]. 赵延兴,公茂琼,周远. 科学通报. 2019(25)
[5]Aromatization and isomerization of methylcyclohexane over Ni catalysts supported on different supports[J]. Ye Song,Wei Lin,Xingcui Guo,Linlin Dong,Xindong Mu,Huiping Tian,Lei Wang. Green Energy & Environment. 2019(01)
[6]储氢气瓶用钢4130X的氢脆敏感性试验研究[J]. 翟建明,徐彤,王红霞,马广青,桂乐乐,寿比南. 中国特种设备安全. 2017(12)
[7]Pt/Al2O3与Pt/MgO-Al2O3催化剂制备及其催化氢能载体甲基环己烷脱氢反应性能[J]. 蒋新民,余荣洪,颜景,杨运泉,王威燕. 工业催化. 2017(06)
[8]Ni-Cu/γ-Al2O3-ZrO2催化剂的制备及其脱氢性能[J]. 李功华,熊果,赵欣,王威燕,李文松,杨运泉. 石油化工. 2016(07)
[9]Liquid organic hydrogen carriers[J]. Teng He,Qijun Pei,Ping Chen. Journal of Energy Chemistry. 2015(05)
[10]活性炭负载Pt-Ni双金属催化剂上十氢化萘脱氢[J]. 齐随涛,李迎迎,岳佳琪,陈昊,伊春海,杨伯伦. 催化学报. 2014(11)
硕士论文
[1]负载型Pt基催化剂的制备及其脱氢性能研究[D]. 苗磊.湘潭大学 2019
[2]双金属/水滑石负载型催化剂的制备及其脱氢性能研究[D]. 颜景.湘潭大学 2018
[3]Pt/水滑石负载型催化剂的制备及其脱氢性能的研究[D]. 余荣洪.湘潭大学 2017
[4]甲基环己烷新型脱氢催化剂Ni-Cu/γ-Al2O3-ZrO2的制备及其反应性能[D]. 李功华.湘潭大学 2016
本文编号：3651922
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3651922.html
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