新型杂化体纳米碳催化剂的制备及催化乙苯直接脱氢制取苯乙烯研究

发布时间：2021-06-16 03:35

　　随着经济的发展,石油化工产品以及其衍生物的得到了世界范围的广泛关注和应用。苯乙烯作为一种具有不饱和碳碳双键的有机化合物,可以用来合成多种大分子有机聚合物,如橡胶、树脂、离子交换树脂等,苯乙烯的需求持续增加。目前,苯乙烯的制备方法主要分为有氧脱氢和无氧脱氢两种工艺。工业化制取苯乙烯的工艺主要采用乙苯无氧脱氢,也即直接脱氢。该制备工艺以K-Fe基催化剂来催化,过程中通入水蒸气防止积碳过于严重。但是这种合成工艺存在高能耗、催化剂易失活、产品中金属残留等不足。相对于工业的K-Fe催化剂,可持续的碳基材料用于乙苯脱氢制备苯乙烯,在无水蒸气的引入下就展示了良好的抗积碳稳定性,并避免了金属的使用,展示了广阔的前景。本文针对现有乙苯直接脱氢制苯乙烯纳米碳催化剂所存在的问题,开展新型纳米碳催化剂的制备及其催化乙苯直接脱氢制苯乙烯研究,具有重要学术价值和现实意义。本论文采用湿法两步法和表面活性剂辅助分散法,制备了两种新型纳米金刚石/碳纳米管杂化体碳材料催化剂,研究了所制备的杂化体碳材料的乙苯直接脱氢制备苯乙烯的催化性能及构效关系。具体研究内容如下:（1）采用纳米金刚石（ND）和碳纳米管（CNT）这两种纳米... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 乙苯脱氢的反应机理
    1.3 乙苯脱氢催化剂的种类及其研究现状
        1.3.1 金属催化剂及金属负载型催化剂
        1.3.2 非金属催化剂
    1.4 碳材料催化剂的研究现状
        1.4.1 碳材料催化剂的分类及应用
        1.4.2 碳材料催化剂的分散与改性
    1.5 本论文的主要研究思路和内容
2 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验设备
    2.3 实验材料的制备
    2.4 材料表征方法及催化性能测试
        2.4.1 透射电子显微镜(TEM)
        2.4.2 傅里叶变换红外(FT-IR)
        2.4.3 X-射线衍射(XRD)
        2.4.4 氮气物理吸脱附实验(BET)
        2.4.5 热重分析(TGA)
        2.4.6 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)
        2.4.7 X-射线光电子能谱(XPS)
        2.4.8 Raman光谱
        2.4.9 表面C=O含量测试
    2.5 催化性能测试
    2.6 反应动力学性能测试
3 新型ND/CNT杂化体纳米碳及其催化乙苯脱氢研究
    3.1 形貌、物相结构和表面化学性质的分析
    3.2 催化性能的分析
    3.3 本章小结
4 ND/CNT杂化体纳米碳催化剂的优化改进研究
    4.1 结构和表面化学性质的分析
    4.2 催化反应性能的研究
    4.3 催化反应动力学的研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3232275