纳米镍基催化剂的制备及其对城市生活垃圾裂解气化制氢的催化性能研究

发布时间：2021-08-07 13:43

　　化石能源的大量使用产生了严峻的环境问题，严重威胁着人类的健康和生存。能源危机与环境污染的双重压力迫使人们重新认识到需要寻找可再生能源，以逐步替代化石燃料，缓解能源短缺和环境污染。目前，城市生活垃圾排放量的快速增长带来了新的环境问题。而城市生活垃圾中的各种厨余、纸张、织物、树枝和塑料等有机组分可以实现废物—能量的转化，不仅可以减轻能源和环境的双重压力，减少化石燃料的使用，还能对城市生活垃圾进行资源化利用。城市生活垃圾裂解气化处理过程中，存在产氢率低、气化效率不高和大量焦油出现的问题，要解决这些问题，主要依靠高效催化剂进行催化裂解气化，提高反应速率，降低反应温度，以及去除焦油等。本文进行了纳米镍基催化剂的制备及其对城市生活垃圾裂解气化的催化性能研究：首先，以Ni（NO₃）₂·6H₂O和氨水为原料，采用配位均匀沉淀法制备纳米NiO前驱体，对前驱体制备过程中的反应温度、反应时间、用水量及镍氨比等影响因素进行了深入的探讨。利用XRD，FTIR和TG／DTA对前驱体进行表征。表征结果表明，前驱体为高纯度的六方体晶相的纳米β-Ni（O... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

生物质焦油典型成分(wt%)

断电冷却至室温，制得大颗粒NIO粉末产品。反应过程可用下式表示: ZNi(N03)2，6HZO斗ZNIO+4NOZ卞+02卞+6HZO卞(2一14)制备的大颗粒NIO粉末产品的XRD图谱如图2一2所示，其XRD衍射峰位置和强度均与 JCPDSNO.47一1049上的衍射数据非常吻合，无论峰强还是峰位都非常吻合，而且产物的衍射峰非常尖锐且无杂峰出现，说明产物为结晶完整、高纯度的标准立方相Nio晶体。从大颗粒NIO粉末产品的SEM图(图2一3)可以看出，NIO颗粒粒径比较均匀，棱角分明，呈立方体形状，其平均粒径约为0.6林m。Counts作00002500… … …一一:、{_‘……_____… ________附附沪翩，列)御娜如招喇，如鞠铆夕歼护桩神运卿呀甲妇户冷凌伸脚.’—一

为保证实验时镍氨配合物溶液加热前不会生成沉淀，Ni伽03)2·6HZo和氨水浓度关系满足式(2一10)。图2一4为温度为250℃，反应时间为 90min，镍氨比为0.035时，用水量对前驱体析出的影响关系图。从图中可以看出，用水量过少时，所得的前驱物粒径明显变大，出现结块现象。这是因为用水量过低时，溶液中镍氨配合物浓度较大，Ni2+和oH一析出速度慢，溶液中的NiZ+和OH一浓度都过低，导致生成的前驱体的晶核浓度低

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3327899