低温等离子体处理Ni基催化剂用于丙烷水蒸汽重整制氢
发布时间：2021-01-29 04:45
氢能具有清洁、安全和高热值的特点,其推广使用符合国家可持续发展的理念。所以氢气作为未来具有发展前景的新能源之一,近年来引起了各国政府和相关科研人员的密切关注。丙烷水蒸汽重整制氢是工业制取氢气的重要途径之一,具有原料来源丰富、产氢效率高、反应温度较低等优势。Ni基催化剂因其价格相对低廉、反应初始活性高,已被众多研究者用于丙烷水蒸汽重整制氢反应中。但Ni基催化剂在重整过程中活性Ni物种易聚集、易积碳而导致催化剂失活。结构含Ni的钙钛矿或者尖晶石等复合氧化物经过还原后,可得到活性Ni物种分布均匀、颗粒小、与载体相互作用较强的负载型Ni催化剂,因此可有效提高其反应性能。基于该想法,本文设计制备了具有体相Ni的NiAl2O4尖晶石和LaNiO3钙钛矿等材料,并辅以不同气氛低温等离子体处理法制备了系列催化剂用于丙烷水蒸汽重整制氢。利用各种表征方法,深入理解了丙烷水蒸汽重整反应产生积碳的原因和催化构效关系。本论文研究工作包括以下两个部分:第一部分设计制备了利用不同气氛低温等离子体处理的NiAl2O4
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 丙烷重整制氢概述
1.1.1 丙烷重整制氢优势
1.1.2 丙烷制氢催化剂研究进展
1.1.3 丙烷水蒸汽重整制氢反应机理研究
1.1.4 丙烷水蒸汽重整制氢反应积碳研究
1.2 等离子体在催化中的研究
1.2.1 等离子体简介
1.2.2 介质阻挡放电等离子体应用研究
2O4 尖晶石催化剂应用于重整制氢的研究概述"> 1.3 NiAl2O4 尖晶石催化剂应用于重整制氢的研究概述
3钙钛矿催化剂应用于重整制氢的研究概述"> 1.4 LaNiO3钙钛矿催化剂应用于重整制氢的研究概述
1.5 本文研究内容及意义
第二章 实验方法和数据处理
2.1 原料试剂与仪器设备
2.1.1 主要化学试剂和气体
2.1.2 主要实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂的表征
2.3.1 比表面和孔径分布的测定
2.3.2 X射线粉末衍射
2.3.3 程序升温还原
2.3.4 拉曼光谱测试
2.3.5 热重-差示扫描量热法
2.3.6 X射线电子能谱
2.3.7 程序升温脱附
2.4 催化剂的评价
2O4 催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢">第三章 等离子体处理NiAl2O4 催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢
3.1 引言
3.2 催化剂制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂XRD分析
3.3.2 比表面积和孔结构分析
3.3.3 催化剂活性结果分析
3.3.4 催化剂稳定性结果分析
3.3.5 稳定性测试后催化剂TGA-DSC结果分析
3.3.6 稳定性测试后催化剂Raman结果分析
2-TPR结果分析"> 3.3.7 催化剂H2-TPR结果分析
3.3.8 催化剂活性表面测试结果分析
2-TPD测试结果分析"> 3.3.9 催化剂O2-TPD测试结果分析
3.3.10 催化剂XPS测试结果分析
3H8-TPD结果分析"> 3.3.11 催化剂C3H8-TPD结果分析
3-TPD结果分析"> 3.3.12 催化剂NH3-TPD结果分析
3.4 本章小结
3催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢">第四章 等离子体处理LaNiO3催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢
4.1 引言
4.2 催化剂制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂活性测试结果分析
4.3.2 催化剂稳定性测试分析
4.3.3 使用后催化剂TGA-DSC测试结果分析
4.3.4 使用后催化剂Raman测试结果分析
4.3.5 催化剂晶相组成分析
4.3.6 催化剂比表面及孔道结构分析
2-TPR结果分析"> 4.3.7 催化剂H2-TPR结果分析
2-TPD结果分析"> 4.3.8 催化剂O2-TPD结果分析
4.3.9 催化剂XPS结果分析
4.3.10 催化剂化学吸附结果分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dry reforming of methane on active and coke resistant Ni/Y2Zr2O7 catalysts treated by dielectric barrier discharge plasma[J]. Xiuzhong Fang,Jie Lian,Kaiwen Nie,Xianhua Zhang,Yanfeng Dai,Xianglan Xu,Xiang Wang,Wenming Liu,Changqing Li,Wufeng Zhou. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
本文编号：3006293
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 丙烷重整制氢概述
1.1.1 丙烷重整制氢优势
1.1.2 丙烷制氢催化剂研究进展
1.1.3 丙烷水蒸汽重整制氢反应机理研究
1.1.4 丙烷水蒸汽重整制氢反应积碳研究
1.2 等离子体在催化中的研究
1.2.1 等离子体简介
1.2.2 介质阻挡放电等离子体应用研究
2O4 尖晶石催化剂应用于重整制氢的研究概述"> 1.3 NiAl2O4 尖晶石催化剂应用于重整制氢的研究概述
3钙钛矿催化剂应用于重整制氢的研究概述"> 1.4 LaNiO3钙钛矿催化剂应用于重整制氢的研究概述
1.5 本文研究内容及意义
第二章 实验方法和数据处理
2.1 原料试剂与仪器设备
2.1.1 主要化学试剂和气体
2.1.2 主要实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂的表征
2.3.1 比表面和孔径分布的测定
2.3.2 X射线粉末衍射
2.3.3 程序升温还原
2.3.4 拉曼光谱测试
2.3.5 热重-差示扫描量热法
2.3.6 X射线电子能谱
2.3.7 程序升温脱附
2.4 催化剂的评价
2O4 催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢">第三章 等离子体处理NiAl2O4 催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢
3.1 引言
3.2 催化剂制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂XRD分析
3.3.2 比表面积和孔结构分析
3.3.3 催化剂活性结果分析
3.3.4 催化剂稳定性结果分析
3.3.5 稳定性测试后催化剂TGA-DSC结果分析
3.3.6 稳定性测试后催化剂Raman结果分析
2-TPR结果分析"> 3.3.7 催化剂H2-TPR结果分析
3.3.8 催化剂活性表面测试结果分析
2-TPD测试结果分析"> 3.3.9 催化剂O2-TPD测试结果分析
3.3.10 催化剂XPS测试结果分析
3H8-TPD结果分析"> 3.3.11 催化剂C3H8-TPD结果分析
3-TPD结果分析"> 3.3.12 催化剂NH3-TPD结果分析
3.4 本章小结
3催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢">第四章 等离子体处理LaNiO3催化剂并用于丙烷水蒸汽重整制氢
4.1 引言
4.2 催化剂制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂活性测试结果分析
4.3.2 催化剂稳定性测试分析
4.3.3 使用后催化剂TGA-DSC测试结果分析
4.3.4 使用后催化剂Raman测试结果分析
4.3.5 催化剂晶相组成分析
4.3.6 催化剂比表面及孔道结构分析
2-TPR结果分析"> 4.3.7 催化剂H2-TPR结果分析
2-TPD结果分析"> 4.3.8 催化剂O2-TPD结果分析
4.3.9 催化剂XPS结果分析
4.3.10 催化剂化学吸附结果分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dry reforming of methane on active and coke resistant Ni/Y2Zr2O7 catalysts treated by dielectric barrier discharge plasma[J]. Xiuzhong Fang,Jie Lian,Kaiwen Nie,Xianhua Zhang,Yanfeng Dai,Xianglan Xu,Xiang Wang,Wenming Liu,Changqing Li,Wufeng Zhou. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
本文编号：3006293
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