冷等离子体制备铜基催化剂及其催化CO 2 加氢研究

发布时间：2024-01-24 13:12

　　化石燃料的使用给人类社会带来了繁荣,但也使大气中CO₂含量在日益增加。近年来,CO₂的大量排放已经干扰了地球的自然碳循环,引起了全球变暖、海洋酸化、海平面上升和气候变化等问题。将CO₂转化为甲醇是一项符合“甲醇经济”的可持续技术手段,具有可观的前景。Cu基催化剂是经典的CO₂合成甲醇催化剂,其催化性能在长久的使用过程中得到了验证。在目前迅速发展的CO₂合成甲醇工业的推动下,对Cu基催化剂进行优化已经吸引了学术界和工业界的关注。冷等离子体作为绿色、高效的制备方法,在催化剂制备领域得到了广泛的应用。本文利用冷等离子体成功制备了Cu基催化剂,并探究了其在催化CO₂合成甲醇反应中的性能。本文中通过在室温下进行冷等离子体分解Cu-Zn前体,制备了活性炭负载的Cu/ZnO/C催化剂,并用于CO₂加氢合成甲醇。与传统的焙烧法相比,冷等离子体法制备的Cu/ZnO/C催化剂具有粒径小、活性金属分散度高的特点。我们采用了多种手段对催化剂进行了表征。通过X...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二氧化碳加氢合成甲醇反应
        1.2.1 热力学分析
        1.2.2 用于催化CO₂加氢合成甲醇的催化剂
        1.2.3 CO₂加氢合成甲醇催化剂的制备和改进
    1.3 冷等离子体技术在催化剂制备过程中的应用
        1.3.1 等离子体简介
        1.3.2 冷等离子体在催化剂制备领域的应用
    1.4 研究工作的提出及研究内容
第2章 冷等离子体制备Cu/ZnO/C催化剂的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 等离子体处理装置
        2.2.2 催化剂的制备
        2.2.3 催化剂的表征
        2.2.4 实验所用试剂及仪器设备
    2.3 实验结果
        2.3.1 催化活性评价
        2.3.2 催化剂形貌表征
        2.3.3 催化剂结构表征
        2.3.4 催化剂表面性质表征
    2.4 讨论
        2.4.1 等离子体对活性炭表面改性分析
        2.4.2 Cu/ZnO/C催化剂催化CO₂合成甲醇机理研究
    2.5 小结
第3章 冷等离子体制备富含氧空位Cu基催化剂的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂的制备
        3.2.2 催化剂的表征
        3.2.3 实验所用试剂及仪器设备
    3.3 实验结果
        3.3.1 Cu/ZnO/CeO₂催化剂实验结果
        3.3.2 Cu/ZrO₂催化剂实验结果
    3.4 讨论
        3.4.1 等离子体对Cu基催化剂中氧空位含量的影响
        3.4.2 压力、空速对Cu基催化剂活性的影响
        3.4.3 CO₂加氢制备甲醇机理研究
    3.5 小结
第4章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 创新点
    4.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢



本文编号：3883873