锆酸锂吸附剂的制备及其吸附二氧化碳性能研究

发布时间：2025-02-15 09:35

　　吸附强化甲烷水蒸气重整技术（SESMR）是通过在水蒸气重整甲烷过程中加入固体吸附剂就地吸附二氧化碳,促进重整反应的进行,能在较低的反应温度下获得高纯度的氢气,近年来受到广泛关注。其中,高温二氧化碳固体吸附剂是本项目的关键,本研究主要针对固体吸附剂制备及其吸附性能展开研究。在综合论述CO₂高温吸附剂、锆酸锂材料研究现状的基础上,提出了溶胶凝胶法制备了改性锆酸锂吸附剂的方法,并对掺杂钾铷改性吸附剂进行了仔细的研究。采用柠檬酸溶胶凝胶法制备锆酸锂吸附剂,对K-Li₂Zr O₃采用热分析仪（TGA）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等多种表征手段进行分析。研究了制备锆酸锂的反应时间和反应温度等对吸附剂结构的影响,同时还对K₂CO₃掺杂量、吸附温度和CO₂分压等对K-Li₂Zr O₃吸附CO₂性能的影响进行了深入研究,并考察了吸附剂的循环吸附性能。结果表明:当制备吸附剂的反应温度70℃,...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 甲烷水蒸气重整制氢技术(SMR)
    1.2 吸附强化甲烷水蒸气重整制氢技术(SESMR)
    1.3 高温CO₂吸附剂研究现状
        1.3.1 钙基吸附剂
        1.3.2 锂基吸附剂
        1.3.3 吸附剂的稳定性
    1.4 锆酸锂吸附剂
        1.4.1 Li₂ZrO₃制备研究现状
        1.4.2 Li₂ZrO₃吸附机理研究现状
        1.4.3 Li₂ZrO₃ 吸附CO₂动力学研究现状
    1.5 溶胶-凝胶法
    1.6 课题的研究意义及研究内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料和仪器
    2.2 实验过程
        2.2.1柠檬酸溶胶凝胶法制备Li₂ZrO3

        2.2.2 K-Li₂Zr O₃的制备
        2.2.3 Rb掺杂K-Li₂ZrO₃的制备
    2.3 样品表征
        2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.2 X射线粉末衍射(XRD)
        2.3.3 热重分析(TG-DTA)
    2.4 K-Li₂ZrO₃的CO₂吸附-脱附性能
    2.5 K-Li₂ZrO₃的CO₂循环性能
3 K-Li₂ZrO₃ 的制备及其CO₂吸附性能
    3.1 引言
    3.2 K-Li₂ZrO₃吸附剂的制备
        3.2.1 吸附剂制备条件的研究
        3.2.2 X射线衍射(XRD)
        3.2.3 扫描电子显微分析(SEM)
        3.2.4 热重分析(TG-DTA)
    3.3 K-Li₂ZrO₃的CO₂吸附性能
        3.3.1 K-Li₂ZrO₃的完整CO₂吸附-脱附过程
        3.3.2 吸附温度对K-Li₂ZrO₃吸附性能的影响
        3.3.3 CO₂分压对K-Li₂ZrO₃吸附性能的影响
        3.3.4 K-Li₂ZrO₃的循环稳定性
        3.3.5 吸附-脱附对Li₂ZrO₃和K-Li₂Zr O₃吸附剂颗粒微结构的影响
        3.3.6 K-Li₂ZrO₃一次CO₂吸附-脱附过程的XRD
    3.4 K-Li₂ZrO₃吸附动力学研究
    3.5 结论
4 Rb掺杂K-Li₂ZrO₃ 的制备及其CO₂吸附性能
    4.1 引言
    4.2 Rb/K-Li₂ZrO₃吸附剂的制备
        4.2.1 不同Rb₂CO₃摩尔比例改性K-Li₂ZrO₃

        4.2.2 X射线衍射(XRD)
        4.2.3 扫描电子显微分析(SEM)
    4.3 Rb/K-Li₂ZrO₃的CO₂ 吸附性能研究
        4.3.1 Rb添加量对Rb/K-Li₂ZrO₃的影响
        4.3.2 Rb/K-Li₂ZrO₃的完整CO₂吸附-脱附过程
        4.3.3 吸附温度对Rb/K-Li₂ZrO₃吸附性能的影响
        4.3.4 CO₂分压对Rb/K-Li₂ZrO₃ 的吸附性能影响
        4.3.5 Rb/K-Li₂ZrO₃ 的循环稳定性
        4.3.6 K-Li₂ZrO₃、Rb-Li₂ZrO₃和Rb/K-Li₂ZrO₃ 的循环对比
    4.4 结论
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.学位论文数据集
致谢



本文编号：4034103

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