水滑石衍生的镍基催化剂及其甲烷化性能研究

发布时间：2023-08-30 04:43

　　由于Ni基催化剂具有高活性和低成本的优势,因此被广泛应用于甲烷化反应中。但是,Ni基催化剂的缺点主要有高温下Ni纳米颗粒的团聚、易形成积碳和低温活性差(250 ℃)。因此,提高Ni基催化剂在合成气甲烷化中的低温催化性能是一项十分重要,但具有挑战性的工作。因为在低温和高浓度CO的条件下容易形成羰基镍,导致催化剂出现低温失活现象。鉴于此,本文通过原位还原水滑石得到了镶嵌在AlOx基底上的Ni基催化剂并用于合成气甲烷化反应,探究了水滑石的制备过程和不同助剂对催化剂甲烷化性能的影响。本论文的主要研究内容如下:(1)通过在镍铝水滑石的合成过程中添加不同的铵盐,然后将镍铝水滑石不经煅烧直接还原得到Ni催化剂并应用于合成气甲烷化反应,探究不同铵盐对水滑石结构和其催化性能的影响。通过XRD、SEM、H2-TPR和TEM等表征结果发现添加氟化铵合成的水滑石结晶度较差,纳米片的尺寸大且纳米片彼此相互堆叠在一起,相互作用较强,因此所需的还原温度较高,得到的催化剂中Ni颗粒尺寸较大。而添加硝酸铵和氯化铵制备的催化剂中Ni颗粒尺寸较小,其在合成气甲烷化反应中具有高的低温催化性能。(2)通过在镍铝水滑石的合成过程...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 甲烷化催化剂简介
        1.1.1 活性组分
        1.1.2 助催化剂
        1.1.3 载体
    1.2 层状双氢氧化物材料简介
        1.2.1 LDHs材料的合成方法
        1.2.2 LDHs材料的应用
    1.3 课题研究的意义和研究内容
第2章 NiAl-LDHs的不同合成条件对催化剂性能的影响
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验所需的试剂和仪器
    2.2 不同铵盐对NiAl-LDHs结构和催化剂性能的影响
        2.2.1 NiAl-LDHs制备过程
        2.2.2 NiAl-LDHs和催化剂的表征
        2.2.3 催化剂的性能测试
        2.2.4 结果分析与讨论
        2.2.5 催化剂的性能测试结果分析
        2.2.6 小结
    2.3 不同溶剂对NiAl-LDHs结构和催化剂性能的影响
        2.3.1 NiAl-LDHs制备过程
        2.3.2 NiAl-LDHs和催化剂的表征
        2.3.3 催化剂的性能测试
        2.3.4 结果分析与讨论
        2.3.5 催化剂的性能测试结果分析
        2.3.6 小结
第3章 不同助剂对催化剂性能的影响
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验所需的试剂和仪器
    3.2 助剂Mn对催化剂性能的影响
        3.2.1 NiMnAl-LDHs的制备过程
        3.2.2 LDHs和催化剂的表征
        3.2.3 催化剂的性能测试
        3.2.4 结果分析与讨论
        3.2.5 催化剂的催化性能结果
    3.3 助剂Zr对催化剂性能的影响
        3.3.1 NiZrAl-LDHs的制备过程
        3.3.2 LDHs和催化剂的表征
        3.3.3 催化剂的性能测试
        3.3.4 结果分析与讨论
        3.3.5 催化剂的催化性能结果
    3.4 助剂V对催化剂性能的影响
        3.4.1 NiVAl-LDHs的制备过程
        3.4.2 LDHs和催化剂的表征
        3.4.3 催化剂的性能测试
        3.4.4 结果分析与讨论
        3.4.5 催化剂的催化性能结果
    3.5 添加不同助剂的催化剂性能对比
    3.6 小结
第4章 结论与工作展望
    4.1 结论
    4.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3844915