ZSM-5分子筛的合成研究及其NH 3 -SCR脱硝性能评价
发布时间：2023-11-17 19:00
ZSM-5是一种具有独特且规整三维连通孔道结构的分子筛,其硅铝比可在10-3000范围内进行有效调控。其中,高硅ZSM-5分子筛在具有良好水热稳定性及适宜酸性的情况下,由于骨架铝原子的缺失,可以表现出更加优异的疏水亲油性及吸附分离特性。在环境催化领域如NH3-SCR脱硝反应中,以该分子筛为载体有利于促进活性组分的良好分散以及抑制因骨架脱铝而导致催化剂结构坍塌的失活现象。同时,利用该分子筛孔道结构的封装及限域效应又可以缓解H2O和SO2对催化剂活性中心的毒化作用,延长催化剂使用寿命,因此可作为一种理想的催化剂载体。然而,高硅分子筛的SiO4四面体骨架由于缺少较多的负电性,在成核及晶化过程中其骨架结构与溶液中的水合阳离子及模板剂阳离子的结合能力较弱,通常需要更为苛刻的合成条件。基于此,本论文首先考察了硅源、铝源、晶化时间、晶化温度、水含量及模板剂种类等合成参数对所获ZSM-5分子筛结晶度及表面形貌的影响规律。同时增加原料中的硅铝比制备出结晶度高,稳定性好、疏水能力较优的椭球型ZSM-5高硅分子筛。进一步...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 沸石分子筛的概述
1.2 ZSM-5 沸石分子筛的概述
1.2.1 ZSM-5 分子筛的结构特点
1.2.2 ZSM-5 分子筛的物化性质
1.3 沸石分子筛的合成方法及影响因素
1.3.1 沸石分子筛的合成方法
1.3.2 沸石分子筛的晶化机理
1.3.3 影响沸石分子筛的合成因素
1.4 分子筛在环保领域的研究现状
1.4.1 氮氧化物的污染现状及治理研究
1.4.2 脱硝催化剂的研究现状
1.5 本论文选题的依据、意义及主要研究内容
1.5.1 选题依据及意义
1.5.2 主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 主要试剂和仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 ZSM-5 分子筛的制备
2.2.1 大晶粒ZSM-5 分子筛的合成
2.2.2 高硅铝比ZSM-5 分子筛的合成
2.2.3 Cu/ZSM-5 催化剂制备
2.3 ZSM-5 分子筛动态吸附水测试
2.4 CU/ZSM-5-PAD催化剂的性能评价
2.5 表征方法和测试手段
2.5.1 X射线粉末衍射分析(XRD)
2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)及能量色散X射线光谱分析(EDX)
2.5.3 高倍透射电子显微镜分析(HR-TEM)
2.5.4 N2 吸脱附曲线(N2-adsorption)
2.5.5 傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
2.5.6 拉曼光谱分析(Raman)
2.5.7 X光电子能谱分析(XPS)
2.5.8 氢气程序升温表面还原测试(H2-TPR)
2.5.9 氨气程序升温表面脱附测试(NH3-TPD)
2.5.10 NH3+NO程序升温表面应测试(NH3+NO-TPSR)
2.5.11 热重质谱联用分析(TG-MS)
2.5.12 电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP-OES)
第三章 大晶粒ZSM-5 分子筛的合成
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 硅源对合成ZSM-5 分子筛的影响
3.2.2 铝源对于合成ZSM-5 分子筛的影响
3.2.3 晶化时间对ZSM-5 分子筛的影响
3.2.4 碱度对合成ZSM-5 分子筛的影响
3.2.5 水含量对ZSM-5 分子筛的影响
3.2.6 模板剂含量对ZSM-5 分子筛的影响
3.3 小结
第四章 高硅铝比ZSM-5 分子筛的合成
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 硅源对合成ZSM-5 分子筛的影响
4.2.2 晶化温度对ZSM-5 分子筛的影响
4.2.3 晶化时间对ZSM-5 分子筛的影响
4.2.4 碱度对合成ZSM-5 分子筛的影响
4.2.5 水含量对合成ZSM-5 分子筛的影响
4.2.6 模板剂含量对ZSM-5 分子筛的影响
4.3 小结
第五章 ZSM-5 分子筛脱硝性能评价
5.1 引言
5.2 硅铝比对ZSM-5 分子筛吸水性的影响
5.2.1 ZSM-5 分子筛的XRD和 SEM
5.2.2 吸水性能测试
5.3 催化剂的表面结构分析
5.3.1 FTIR分析
5.3.2 TG-MS分析
5.3.3 XRD分析
5.3.4 Raman分析
5.3.5 N2 吸脱附分析
5.3.6 SEM和 TEM分析
5.4 NH3-SCR脱硝性能测试
5.5 表观动力学计算
5.6 催化剂的表面化学性质
5.6.1 XPS表征分析
5.6.2 NH3-TPD及 H2-TPR分析
5.6.3 NH3-NO-TPSR分析
5.7 催化剂稳定性及抗SO2& H2O性能测试
5.7.1 催化剂水热稳定性测试
5.7.2 催化剂抗水抗硫性能测试
5.8 本章小结
第六章 全文总结与建议
6.1 全文总结
6.2 全文建议与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
本文编号：3864705
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 沸石分子筛的概述
1.2 ZSM-5 沸石分子筛的概述
1.2.1 ZSM-5 分子筛的结构特点
1.2.2 ZSM-5 分子筛的物化性质
1.3 沸石分子筛的合成方法及影响因素
1.3.1 沸石分子筛的合成方法
1.3.2 沸石分子筛的晶化机理
1.3.3 影响沸石分子筛的合成因素
1.4 分子筛在环保领域的研究现状
1.4.1 氮氧化物的污染现状及治理研究
1.4.2 脱硝催化剂的研究现状
1.5 本论文选题的依据、意义及主要研究内容
1.5.1 选题依据及意义
1.5.2 主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 主要试剂和仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 ZSM-5 分子筛的制备
2.2.1 大晶粒ZSM-5 分子筛的合成
2.2.2 高硅铝比ZSM-5 分子筛的合成
2.2.3 Cu/ZSM-5 催化剂制备
2.3 ZSM-5 分子筛动态吸附水测试
2.4 CU/ZSM-5-PAD催化剂的性能评价
2.5 表征方法和测试手段
2.5.1 X射线粉末衍射分析(XRD)
2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)及能量色散X射线光谱分析(EDX)
2.5.3 高倍透射电子显微镜分析(HR-TEM)
2.5.4 N2 吸脱附曲线(N2-adsorption)
2.5.5 傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
2.5.6 拉曼光谱分析(Raman)
2.5.7 X光电子能谱分析(XPS)
2.5.8 氢气程序升温表面还原测试(H2-TPR)
2.5.9 氨气程序升温表面脱附测试(NH3-TPD)
2.5.10 NH3+NO程序升温表面应测试(NH3+NO-TPSR)
2.5.11 热重质谱联用分析(TG-MS)
2.5.12 电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP-OES)
第三章 大晶粒ZSM-5 分子筛的合成
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 硅源对合成ZSM-5 分子筛的影响
3.2.2 铝源对于合成ZSM-5 分子筛的影响
3.2.3 晶化时间对ZSM-5 分子筛的影响
3.2.4 碱度对合成ZSM-5 分子筛的影响
3.2.5 水含量对ZSM-5 分子筛的影响
3.2.6 模板剂含量对ZSM-5 分子筛的影响
3.3 小结
第四章 高硅铝比ZSM-5 分子筛的合成
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 硅源对合成ZSM-5 分子筛的影响
4.2.2 晶化温度对ZSM-5 分子筛的影响
4.2.3 晶化时间对ZSM-5 分子筛的影响
4.2.4 碱度对合成ZSM-5 分子筛的影响
4.2.5 水含量对合成ZSM-5 分子筛的影响
4.2.6 模板剂含量对ZSM-5 分子筛的影响
4.3 小结
第五章 ZSM-5 分子筛脱硝性能评价
5.1 引言
5.2 硅铝比对ZSM-5 分子筛吸水性的影响
5.2.1 ZSM-5 分子筛的XRD和 SEM
5.2.2 吸水性能测试
5.3 催化剂的表面结构分析
5.3.1 FTIR分析
5.3.2 TG-MS分析
5.3.3 XRD分析
5.3.4 Raman分析
5.3.5 N2 吸脱附分析
5.3.6 SEM和 TEM分析
5.4 NH3-SCR脱硝性能测试
5.5 表观动力学计算
5.6 催化剂的表面化学性质
5.6.1 XPS表征分析
5.6.2 NH3-TPD及 H2-TPR分析
5.6.3 NH3-NO-TPSR分析
5.7 催化剂稳定性及抗SO2& H2O性能测试
5.7.1 催化剂水热稳定性测试
5.7.2 催化剂抗水抗硫性能测试
5.8 本章小结
第六章 全文总结与建议
6.1 全文总结
6.2 全文建议与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
本文编号：3864705
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3864705.html
