凹凸棒石负载过渡金属催化蒸汽重整丙三醇制氢研究

发布时间：2021-01-25 08:01

　　随着化石燃料的使用导致的环境问题日益突出,氢气作为未来能源转型的重要能源替代物受到人们的广泛关注。因此在制氢原材料方面已经进行了深入的研究,由生物柴油产业发展产生的丙三醇副产物逐步应用在制氢工艺中。丙三醇作为一种可再生的清洁能源,未来有非常广阔的应用前景。本文主要是根据目前的研究进展,考察以凹凸棒石（ATP）作为负载型催化剂载体开展在丙三醇蒸汽重整制氢中的催化性能,并在在固定床反应器中探索蒸汽重整制氢的最佳工艺条件。（1）首先使用硝酸对ATP进行预处理,采用沉淀法制备不同过渡金属（Ni、Cu、Co、Fe）的负载型催化剂,使用TEM、XRD、TG-DSC、H₂-TPR、N₂吸附脱附等分析表征手段研究了不同过渡金属在ATP表面的分散、活性金属晶体结构、催化剂表面积碳、金属与载体的相互作用以及催化剂表面孔道情况等,探讨了不同催化剂、反应温度、水碳比、反应时间等工艺条件对丙三醇蒸汽重整制氢的影响。实验结果表明,与Cu/ATP和Fe/ATP相比,Ni/ATP和Co/ATP催化剂具有较高的断键和促进水汽变换反应的能力,因此表现出较高的丙三醇转化率和制氢选... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

2吸附-脱附等温线图和孔径分布图

煅烧后催化剂的TPR谱图

图 5 煅烧后和还原后催化剂的 XRD 谱图Fig.5. XRD patterns of (a) calcined catalysts and (b) reduced catalysts3.3.4 TEM/EDS 表征Ni/ATP，Cu/ATP，Co/ATP，Fe/ATP 四种催化剂的 TEM/EDS 图谱如图 6 所示。从图 6 中可以清晰地看到催化剂载体的棒状结构，图中暗色的颗粒是相关金属负载在载体的表面。经过 Nano Measurer 1.2 软件的统计发现，四种催化剂表面金属的颗粒直径顺序为 Ni/ATP﹤Cu/ATP﹤Co/ATP﹤Fe/ATP，Ni 和 Cu 金属在凹凸棒石表面展现了较高的金属分散度。图 6(c)催化剂表面暗色颗粒周围显示出章鱼足形貌的形态，表明在煅烧过程中 Co 金属与载体发生了相互作用，因此Co/ATP 催化剂中 Co 物种以页硅酸盐相存在。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2998877