Pt基催化剂在逆水煤气变换反应中的实验研究
发布时间：2023-03-22 21:18
在过去的几十年里,人为CO2气体的大量排放对全球气候变化造成了很大的影响。众多科研人员积极探索各种CO2转化技术来缓解这一环境现状,发现通过逆水煤气变换反应将CO2转化为CO是一种有前景的解决办法,因为CO可以作为原料产生醇类、甲烷和烃类等高附加值产品。本文通过浸渍法制备1wt.%Pt/SiO2、不同Na质量含量的1 wt.%Pt-x Na/SiO2催化剂;通过水热法制备不同形貌的TiO2载体,浸渍法制备1 wt.%Pt/TiO2催化剂,以期研究出具有优越RWGS催化性能的催化剂。通过活性评价结果发现碱性Na助剂的添加会显著提高Pt/SiO2催化剂的RWGS催化活性,而且发现Na含量与催化活性之间存在火山型的关系,当Na的负载量为2 wt.%时,Pt-2Na展现出最佳催化活性。利用XRD,BET,TEM,CO2-TPD,XPS和FTIR等表征技术对催化剂的结构、性质,Pt金属的电子态以及反应...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
前言
第1章 文献综述
1.1 逆水煤气变换反应的研究概述
1.1.1 逆水煤气变换反应的研究背景
1.1.2 逆水煤气变换反应的研究意义
1.2 逆水煤气变换反应的反应机理概述
1.2.1 氧化还原机理
1.2.2 中间物种分解机理
1.3 逆水煤气变换反应的催化剂体系概述
1.3.1 非贵金属催化剂
1.3.2 贵金属催化剂
1.3.3 金属氧化物催化剂
1.3.4 过渡金属碳化物催化剂
1.4 论文的研究目的及内容
第2章 实验部分
2.1 化学药品
2.2 实验设备
2.3 材料表征方法
2.3.1 X-射线粉末衍射仪(XRD)
2.3.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)
2.3.3 场发射透射电子显微镜(TEM)
2.3.4 氮气物理吸附脱附(BET)
2.3.5 X-射线光电子能谱(XPS)
2.3.6 CO2程序升温脱附(CO2-TPD)
2.3.7 CO程序升温脱附(CO-TPD)
2.3.8 NH3程序升温脱附(NH3-TPD)
2.3.9 CO化学吸附(CO chemisorption)
2.3.10 原位傅里叶变换红外光谱(In-situ FTIR spectra)
2.4 催化剂的制备及其催化性能测试
2.4.1 催化剂制备
2.4.2 实验装置
2.4.3 催化剂的催化性能测试
2.4.4 催化剂的转化率与选择性的计算方法
2.4.5 平衡转化率的计算
第3章 碱性Na助剂对Pt/SiO2催化剂逆水煤气变换反应催化性能的影响
3.1 引言
3.2 Pt-x Na/SiO2催化剂的制备
3.3 催化剂的表征
3.3.1 X-射线粉末衍射仪(XRD)
3.3.2 场发射透射电子显微镜(TEM)
3.3.3 氮气物理吸附脱附(BET)
3.3.4 X-射线光电子能谱(XPS)
3.3.5 CO红外吸附光谱(FTIR spectra of CO adsorption)
3.3.6 CO2 红外吸附光谱(FTIR spectra of CO2 adsorption)
3.3.7 CO2程序升温脱附(CO2-TPD)
3.3.8 CO程序升温脱附(CO-TPD)
3.4 Pt-x Na/SiO2催化剂逆水煤气变换反应的催化活性及稳定性研究
3.4.1 反应温度对逆水煤气变换反应催化活性的影响
3.4.2 空速对逆水煤气变换反应催化活性的影响
3.4.3 催化剂稳定性研究
3.5 Pt-x Na/SiO2催化剂逆水煤气变换反应机理的研究
3.6 本章小结
第4章 Pt/TiO2催化剂中载体形貌对逆水煤气变换反应催化性能的影响
4.1 引言
4.2 不同形貌TiO2以及Pt/TiO2催化剂的制备
4.3 催化剂的表征
4.3.1 XRD和 BET表征
4.3.2 SEM和 TEM表征
4.3.3 CO2-TPD和 NH3-TPD表征
4.4 Pt/TiO2催化剂逆水煤气变换反应催化性能研究
4.5 Pt/TiO2催化剂逆水煤气变换反应机理的简单研究
4.6 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研活动情况说明
致谢
本文编号：3767598
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
前言
第1章 文献综述
1.1 逆水煤气变换反应的研究概述
1.1.1 逆水煤气变换反应的研究背景
1.1.2 逆水煤气变换反应的研究意义
1.2 逆水煤气变换反应的反应机理概述
1.2.1 氧化还原机理
1.2.2 中间物种分解机理
1.3 逆水煤气变换反应的催化剂体系概述
1.3.1 非贵金属催化剂
1.3.2 贵金属催化剂
1.3.3 金属氧化物催化剂
1.3.4 过渡金属碳化物催化剂
1.4 论文的研究目的及内容
第2章 实验部分
2.1 化学药品
2.2 实验设备
2.3 材料表征方法
2.3.1 X-射线粉末衍射仪(XRD)
2.3.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)
2.3.3 场发射透射电子显微镜(TEM)
2.3.4 氮气物理吸附脱附(BET)
2.3.5 X-射线光电子能谱(XPS)
2.3.6 CO2程序升温脱附(CO2-TPD)
2.3.7 CO程序升温脱附(CO-TPD)
2.3.8 NH3程序升温脱附(NH3-TPD)
2.3.9 CO化学吸附(CO chemisorption)
2.3.10 原位傅里叶变换红外光谱(In-situ FTIR spectra)
2.4 催化剂的制备及其催化性能测试
2.4.1 催化剂制备
2.4.2 实验装置
2.4.3 催化剂的催化性能测试
2.4.4 催化剂的转化率与选择性的计算方法
2.4.5 平衡转化率的计算
第3章 碱性Na助剂对Pt/SiO2催化剂逆水煤气变换反应催化性能的影响
3.1 引言
3.2 Pt-x Na/SiO2催化剂的制备
3.3 催化剂的表征
3.3.1 X-射线粉末衍射仪(XRD)
3.3.2 场发射透射电子显微镜(TEM)
3.3.3 氮气物理吸附脱附(BET)
3.3.4 X-射线光电子能谱(XPS)
3.3.5 CO红外吸附光谱(FTIR spectra of CO adsorption)
3.3.6 CO2 红外吸附光谱(FTIR spectra of CO2 adsorption)
3.3.7 CO2程序升温脱附(CO2-TPD)
3.3.8 CO程序升温脱附(CO-TPD)
3.4 Pt-x Na/SiO2催化剂逆水煤气变换反应的催化活性及稳定性研究
3.4.1 反应温度对逆水煤气变换反应催化活性的影响
3.4.2 空速对逆水煤气变换反应催化活性的影响
3.4.3 催化剂稳定性研究
3.5 Pt-x Na/SiO2催化剂逆水煤气变换反应机理的研究
3.6 本章小结
第4章 Pt/TiO2催化剂中载体形貌对逆水煤气变换反应催化性能的影响
4.1 引言
4.2 不同形貌TiO2以及Pt/TiO2催化剂的制备
4.3 催化剂的表征
4.3.1 XRD和 BET表征
4.3.2 SEM和 TEM表征
4.3.3 CO2-TPD和 NH3-TPD表征
4.4 Pt/TiO2催化剂逆水煤气变换反应催化性能研究
4.5 Pt/TiO2催化剂逆水煤气变换反应机理的简单研究
4.6 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研活动情况说明
致谢
本文编号：3767598
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