无溶剂法制备铁基分子筛催化剂及其费托合成性能研究
发布时间：2024-01-04 18:56
中国的石油与天然气资源匮乏,煤炭资源储量丰富,在我国煤炭资源难以被合理并充分利用,甚至造成了许多能源与资源浪费。费托合成反应作为非油基碳资源转化成液体燃料最有潜力的途径之一,可以将煤炭分级转化汽油,乙醇,甲醇等液态燃料,实现我国煤炭资源合理运用,并且改善我国富煤贫油少气的现状。然而费托合成的产品分布遵循Anderson-Schlulz-Flory(ASF)法则,难以定向合成某一特定碳数范围的馏分烃,所以如何打破ASF法则是人们研究的重点。目前人们主要通过对催化剂的改性和过程强化两个方面来打破这一规则。通过二次反应使产物集中分布想要控制的范围内。根据以上情况,本论文将集中开发有利于汽油烃和异构烷烃生成的新型费托合成铁基分子筛催化剂,通过XRD、BET、SEM、TEM、TPR、TPD等表征手段分析催化剂的孔道结构,形貌,酸性等特点。并通过评价反应对不同组装形式的催化剂的费托合成产物分布进行探究。(1)采用无溶剂法制备了ZSM-5分子筛,过量浸渍法制备了Zn/SiO2和Fe/SiO2催化剂。以上催化剂通过不同床层偶联方式与反应压强的调整进行费托产物...
【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 费托合成概况
1.1.1 费托反应活性中心
1.1.2 费托合成的产物分布
1.1.3 费托合成反应的机理
1.2 分子筛
1.2.1 分子筛合成方法介绍
1.2.2 分子筛合成机理
1.3 铁基分子筛催化剂在费托合成中的应用
1.3.1 负载型铁基催化剂
1.3.2 物理混合型铁基催化剂
1.3.3 核壳型铁基催化剂
1.3.4 嵌入型铁基催化剂
1.4 选题的意义和主要内容
1.4.1 课题的研究意义
1.4.2 课题研究的主要内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 化学试剂
2.1.2 实验所用气体
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂表征方法
2.3.1 催化剂的物相分析(XRD)
2.3.2 催化剂比表面和孔结构分析(BET)
2.3.3 氢气程序升温还原(H2-TPR)
2.3.4 氨气程序升温还原(NH3-TPD)
2.3.5 催化剂形貌分析(SEM)
2.3.6 催化剂的晶体结构分析(TEM)
2.3.7 催化剂的元素价态分析(XPS)
2.3.8 催化剂的元素含量分析(ICP)
2.3.9 催化剂的傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
2.4 催化剂费托反应性能评价及产物分析
2.4.1 反应性能评价
2.4.2 产物分析
2.4.3 费托合成产物的选择性和转化率的计算
第三章 Fe-Zn-Zeolite分段式串联反应
3.1 引言
3.2 催化剂的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的还原性分析(H2-TPR)
3.3.2 催化剂的酸性分析(NH3-TPD)
3.3.3 催化剂的比表面积分析(BET)
3.3.4 催化剂的物相分析(XRD)
3.3.5 反应评价结果分析
3.4 本章小结
第四章 NaFe@ZSM-5 封装催化剂
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的物相分析(XRD)
4.3.2 催化剂的形貌分析(SEM-TEM)
4.3.3 催化剂的酸性分析(NH3-TPD)
4.3.4 催化剂的还原性分析(H2-TPR)
4.3.5 催化剂的比表面积分析(BET)
4.3.6 催化剂的X射线能谱分析(XPS)
4.3.7 催化剂红外光谱分析(FT-IR)
4.3.8 催化剂的元素含量分析(ICP)
4.3.9 反应评价结果分析
4.4 本章小结
第五章 MFI系列杂原子分子筛催化剂
5.1 引言
5.2 制备
5.2.1 分子筛的制备
5.2.2 负载型分子筛催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 催化剂的物相分析(XRD)
5.3.2 催化剂的形貌分析(SEM)
5.3.3 催化剂的酸性分析(NH3-TPD)
5.3.4 催化剂的还原性分析(H2-TPR)
5.3.5 催化剂的比表面积分析(BET)
5.3.6 催化剂的红外分析(FT-IR)
5.3.7 反应评价结果分析
5.4 本章小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3876886
【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 费托合成概况
1.1.1 费托反应活性中心
1.1.2 费托合成的产物分布
1.1.3 费托合成反应的机理
1.2 分子筛
1.2.1 分子筛合成方法介绍
1.2.2 分子筛合成机理
1.3 铁基分子筛催化剂在费托合成中的应用
1.3.1 负载型铁基催化剂
1.3.2 物理混合型铁基催化剂
1.3.3 核壳型铁基催化剂
1.3.4 嵌入型铁基催化剂
1.4 选题的意义和主要内容
1.4.1 课题的研究意义
1.4.2 课题研究的主要内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 化学试剂
2.1.2 实验所用气体
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂表征方法
2.3.1 催化剂的物相分析(XRD)
2.3.2 催化剂比表面和孔结构分析(BET)
2.3.3 氢气程序升温还原(H2-TPR)
2.3.4 氨气程序升温还原(NH3-TPD)
2.3.5 催化剂形貌分析(SEM)
2.3.6 催化剂的晶体结构分析(TEM)
2.3.7 催化剂的元素价态分析(XPS)
2.3.8 催化剂的元素含量分析(ICP)
2.3.9 催化剂的傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
2.4 催化剂费托反应性能评价及产物分析
2.4.1 反应性能评价
2.4.2 产物分析
2.4.3 费托合成产物的选择性和转化率的计算
第三章 Fe-Zn-Zeolite分段式串联反应
3.1 引言
3.2 催化剂的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的还原性分析(H2-TPR)
3.3.2 催化剂的酸性分析(NH3-TPD)
3.3.3 催化剂的比表面积分析(BET)
3.3.4 催化剂的物相分析(XRD)
3.3.5 反应评价结果分析
3.4 本章小结
第四章 NaFe@ZSM-5 封装催化剂
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的物相分析(XRD)
4.3.2 催化剂的形貌分析(SEM-TEM)
4.3.3 催化剂的酸性分析(NH3-TPD)
4.3.4 催化剂的还原性分析(H2-TPR)
4.3.5 催化剂的比表面积分析(BET)
4.3.6 催化剂的X射线能谱分析(XPS)
4.3.7 催化剂红外光谱分析(FT-IR)
4.3.8 催化剂的元素含量分析(ICP)
4.3.9 反应评价结果分析
4.4 本章小结
第五章 MFI系列杂原子分子筛催化剂
5.1 引言
5.2 制备
5.2.1 分子筛的制备
5.2.2 负载型分子筛催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 催化剂的物相分析(XRD)
5.3.2 催化剂的形貌分析(SEM)
5.3.3 催化剂的酸性分析(NH3-TPD)
5.3.4 催化剂的还原性分析(H2-TPR)
5.3.5 催化剂的比表面积分析(BET)
5.3.6 催化剂的红外分析(FT-IR)
5.3.7 反应评价结果分析
5.4 本章小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3876886
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