乙醇水蒸气重整制氢催化剂的构筑、制备及性能研究
发布时间：2022-01-12 04:05
目前工业上制氢主要依赖水的电解和煤制氢,但能耗大,环境污染严重,为了社会的可持续发展,保障能源安全和能源消费结构的多元化,开展可再生资源的能源化利用已是我国及世界科技研究的热点之一。在众多可再生资源中,乙醇因其具有氢含量较高、无毒性、实用性强、易储存和可操作安全性等优点,并能从可再生的生物质资源获得。因此,开展乙醇制氢对于资源利用和环境保护均具有重大的科学价值和实际意义。乙醇制氢的关键是构建氢气收率高、成本低的催化剂。钙钛矿氧化物（ABO3）中的B位离子在还原过程中能产生高度分散的金属中心,且与钙钛矿骨架结构形成较强的相互作用,能克服负载型金属催化剂活性组分易烧结失活问题,同时钙钛矿氧化物通过对A、B位离子掺杂,既能促进B位离子还原,又能形成氧空位,加快晶格氧的迁移,形成活性氧物种,有利于消除积碳反应。因此,本文利用钙钛矿氧化物的优异催化性能将其用于乙醇水蒸气重整反应,并对制备方法、模板剂种类和A、B位离子掺杂种类及掺杂量的影响进行了探讨。1、溶胶-凝胶法制备的样品LCNF-SG表面结构疏松,具有较大的比表面积和均匀的孔径分布,在400℃时乙醇转化率可达100%,...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氢能源的利用途径Fig.1-1Utilizationofhydrogenenergy
433 cm-1处的振动归属于 BO6八面体中 Ni-O 的弯曲振动。制备方法不同，其相应的伸缩振动和弯曲振动的红外特征峰强度不同，LCNF-SG 在 448 cm-1和 433 cm-1出现的伸缩振动和弯曲振动相对于 LCNF-CP 和 LCNF-HM 要强，表明 Fe 离子能较好的进入钙钛矿晶格中，导致其对称性下降，与 XRD 结果是一致。3.2.1.2 制备方法对 La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3表面形貌和物理性能的影响图 3-3 是不同方法制备的 La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3催化剂的 SEM 图像，由图可以看出，三个样品均为尺寸约为 100 nm 的颗粒状物质，样品尺寸、分散性受制备方法的影响，其中 LCNF-SG 样品呈疏松多孔结构，颗粒为球形，分布较均匀。而 LCNF-HM 样品出现聚集现象，分散性较差。
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90-25.0μ-20.0μRelative Pressure (P/P0)Pore Diameter(nm)图3-14 (A)不同模板制备的La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3催化剂的N2吸附-脱附等温线; (B)孔径分布Fig.3-14 (A) N2adsorption–desorption isotherms and (B) pore-size distributions of theLa0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3catalysts by different templates(a) LCNF; (b) LCNF-CCT; (c) LCNF-PS表 3-1 La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3催化剂的比表面积、孔径和孔容Table 3-1 Specific surface area, pore size and pore volume curves of La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3catalystsSample SBET/(m2·g-1) Average pore size/(nm) Pore volume/(cm3·g-1)LCNF 8.2 9.6 0.1LCNF-CCT 28.1 48.6 0.4LCNF-PS 16.7 44.1 0.2
本文编号：3584066
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氢能源的利用途径Fig.1-1Utilizationofhydrogenenergy
433 cm-1处的振动归属于 BO6八面体中 Ni-O 的弯曲振动。制备方法不同，其相应的伸缩振动和弯曲振动的红外特征峰强度不同，LCNF-SG 在 448 cm-1和 433 cm-1出现的伸缩振动和弯曲振动相对于 LCNF-CP 和 LCNF-HM 要强，表明 Fe 离子能较好的进入钙钛矿晶格中，导致其对称性下降，与 XRD 结果是一致。3.2.1.2 制备方法对 La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3表面形貌和物理性能的影响图 3-3 是不同方法制备的 La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3催化剂的 SEM 图像，由图可以看出，三个样品均为尺寸约为 100 nm 的颗粒状物质，样品尺寸、分散性受制备方法的影响，其中 LCNF-SG 样品呈疏松多孔结构，颗粒为球形，分布较均匀。而 LCNF-HM 样品出现聚集现象，分散性较差。
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90-25.0μ-20.0μRelative Pressure (P/P0)Pore Diameter(nm)图3-14 (A)不同模板制备的La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3催化剂的N2吸附-脱附等温线; (B)孔径分布Fig.3-14 (A) N2adsorption–desorption isotherms and (B) pore-size distributions of theLa0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3catalysts by different templates(a) LCNF; (b) LCNF-CCT; (c) LCNF-PS表 3-1 La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3催化剂的比表面积、孔径和孔容Table 3-1 Specific surface area, pore size and pore volume curves of La0.7Ce0.3Ni0.7Fe0.3O3catalystsSample SBET/(m2·g-1) Average pore size/(nm) Pore volume/(cm3·g-1)LCNF 8.2 9.6 0.1LCNF-CCT 28.1 48.6 0.4LCNF-PS 16.7 44.1 0.2
本文编号：3584066
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