改性Ni-Mo催化剂的制备及催化产氢性能评价

发布时间：2023-04-09 01:55

　　氢气作为一种环境友好型燃料,被认为是目前最有前途的能源之一。水合肼(N2H4·H2O),具有高含氢量(8 wt%)、低成本、室温下稳定和分解时无固体副产物等优势,是常用的化学储氢材料。本文采用共还原法制备了可以高效分解水合肼的稀土元素Pr和过渡金属Cu改性Ni-Mo催化剂。探讨了催化剂合成过程中前驱物比例、反应过程中温度、NaOH浓度等因素对催化性能的影响,并采用XRD、XPS、TEM、BET等表征手段对催化剂的晶型、元素价态、形貌以及比表面积进行了分析。通过液相共还原法制备的NiMoPr203催化剂为多孔的无定形结构,催化剂结晶度较低,颗粒粒径为5.6nm左右。与未改性的Ni-Mo催化剂(颗粒粒径6.9nm左右)相比,掺杂Pr后,催化剂颗粒粒径减小、颗粒分散更为均匀,为暴露更多活性位点提供了结构上的优势。当反应温度为70℃,Ni:Mo:Pr摩尔比为9:1:0.75(NiC12·6H2O和Na2MoO4·2H20溶液物质的量共为0.2mmol)且反应体系中NaOH的量为6mmol时合成的催化剂催化效果最佳。与最优条件下Ni-Mo催化剂相比,Ni9Mo1(Pr203)0.375催化剂分解...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 氢能
        1.2.1 能源现状
        1.2.2 氢的储存
        1.2.3 常见的化学储氢材料
    1.3 常见的脱氢催化剂的类型
        1.3.1 过渡金属催化剂
        1.3.2 稀土元素催化剂
        1.3.3 负载型催化剂
    1.4 水合肼制氢研究现状
    1.5 论文主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 催化剂的制备
        2.2.1 Ni_1-xMo_x(Pr₂O₃)_y催化剂的制备
        2.2.2 Ni_1-xMo_x@(Cu₂O)_y催化剂的制备
    2.3 催化剂的表征方法
        2.3.1 X射线衍射
        2.3.2 透射电子显微镜
        2.3.3 X射线光电子能谱
        2.3.4 N₂等温吸脱附曲线
    2.4 催化剂性能测试与评价
        2.4.1 催化剂催化性能测试方法
        2.4.2 催化剂的性能评价
第三章 稀土元素Pr改性的Ni-Mo催化剂催化水合肼产氢性能研究
    3.1 NiMoPr₂O₃催化剂的表征
        3.1.1 XRD表征
        3.1.2 TEM表征
        3.1.3 XPS表征
        3.1.4 BET表征
    3.2 NiMoPr₂O₃催化剂性能研究
        3.2.1 Ni、Mo、Pr前驱液配比对催化性能的影响
        3.2.2 温度对催化剂性能的影响
        3.2.3 NaOH浓度对催化剂性能的影响
        3.2.4 表面活性剂(PVP)对催化性能的影响
        3.2.5 催化剂稳定性测试
        3.2.6 镍源对催化剂性能的影响
    3.3 本章小结
第四章 过渡金属Cu改性的Ni-Mo催化剂催化水合肼产氢性能研究
    4.1 NiMo@Cu₂O催化剂的表征
        4.1.1 XRD表征
        4.1.2 TEM表征
        4.1.3 XPS表征
    4.2 NiMo@Cu₂O催化剂性能研究
        4.2.1 Ni、Mo、Cu前驱液配比对催化性能的影响
        4.2.2 NaOH浓度对催化剂性能的影响
        4.2.3 温度对催化剂性能的影响
        4.2.4 催化剂稳定性测试
    4.3 NiMoCu/TiO₂催化剂性能研究
        4.3.1 NiMoCu/TiO₂催化剂表征
        4.3.2 Ni、Mo、Cu配比及载体TiO₂量对催化剂性能研究
        4.3.3 浸渍时间的影响
        4.3.4 稳定性试验
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢



本文编号：3786850