《新型ni催化剂上的乙二醇液相重整制氢反应研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型ni催化剂上的乙二醇液相重整制氢反应研究（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、指导小组成员 闰世润副教授 乔明华教授 范康年教授 I 删lY 19 7 16 5 1 目录 目录” i 中文摘要“ I A b S t r a c t I I I 第一章引言 l 1 1 氢能源的意义1 1 2 生物质资源2 1 3 直接生物质制氢技术4 1 4 来源于生物质的含氧烃类化合物重整制氢”6 1 4 1 水蒸汽重整( S t 锄R e f 0 咖血g ，S R ) ” 6 1 4 2 自热重整( A u t o t h e 锄a lR e f - 0 m 血删 9 1 4 3 液相重整( A q u e o u SP h a S eR e f b m 曲g ，A P R ) ”
2、l l 1 5 课题的提出与研究内容1 6 第二章实验部分”17 2 1 试剂和药品1 7 2 2 催化剂的制备”l7 2 3 催化剂的表征1 9 2 3 1 电感耦合等离子体发射光谱( I C P A E S ) 1 9 2 3 2 氮物理吸附E D 1 9 2 3 3X - 射线粉末衍射G 娜) 1 9 2 3 4 扫描电子显微镜( S E M ) 和能量散射X 射线分析( E D 均”2 0 2 3 5 透射电子显微镜( T E M ) 2 0 2 3 6X 射线光电子能谱G o S ) 2 0 2 3 7 氢吸附2 l 2 3 8H 2 程序升温脱附a 乇T P D ) 2 1 2 4
3、 催化剂的活性评价2 2 第三章N PN i 催化剂上的乙二醇液相重整反应研究2 5 3 1 黜m e yN i 和N PN i 催化剂的表征 2 5 3 1 1物相组成2 5 3 1 2 基本物理化学性质- 2 6 3 1 3 孔结构2 7 3 1 4 表面形貌2 8 3 2 R a n e yN i 和N P N i 催化剂上的乙二醇液相重整反应性能比较2 8 3 2 1反应结果2 8 3 2 2 催化剂的稳定性考察”3 0 3 3反应1 0 0h 后催化剂的表征结果”3 1 3 3 1物相组成3 2 3 3 2 微观结构3 2 3 3 3 表面电子性质3 3 3 4 反应条件的影响3 4
4、 3 5 讨论3 6 3 6小结 3 7 第四章N P R QN i 催化剂上的乙二醇液相重整反应研究3 8 4 1 R QN i A 1 合金的物相组成3 8 4 2 R QN i 和N P R QN i 催化剂的表征 3 9 4 2 1 物相组成3 9 4 2 2 基本物理化学性质3 9 4 2 3 孔结构4 0 4 2 4 微观结构”4 1 4 3 R QN i 和N P R QN i 催化剂上的乙二醇液相重整反应性能比较”4 2 4 4 反应1 0 0h 后R QN i 和N P R QN i 催化剂的表征4 5 4 4 1孔结构4 5 4 4 2 物相组成”4 6 4 4 3 微观结
5、构”4 7 4 4 4 表面电子性质4 8 4 5小结4 9 第五章S n 修饰的N PN i 催化剂上的乙二醇液相重整制氢反应研究5 1 5 1N PN i x S n 催化剂的表征51 5 1 1 孔结构5 1 5 1 2 体相组成5 2 5 1 3 物相组成5 3 5 1 4 表面形貌5 3 5 1 5 表面电子性质5 4 5 1 6H 2 - T P D 谱5 5 5 2 催化性能研究”5 6 5 3 反应后N PN i 7 S n 催化剂的表征一5 9 5 3 小结” 6 0 第六章乙二醇液相重整一步法制取不含C o x 化合物的高纯度H 2 的研究6 1 6 1 引言6 l 6 2
6、N PN i 催化剂上一步法制取高纯度H 2 的研究 6 2 6 2 1 添加剂的选择6 2 6 2 2K O H 浓度对N PN i 催化剂催化性能的影响”6 3 6 2 3 催化剂的稳定性考察”6 5 6 3小结6 7 第七章总结与展望6 8 7 1 总结”6 8 7 2 展望一6 9 参考文献7 0 硕士期间论文发表情况8 3 致 射8 4 复旦大学硕士学位论文 新型N i 催化剂上的乙二醇液相重整制氢反应研究 摘要 乙二醇液相重整反应( A q u e o l l sP h 舔eR e f 0 肌i n g ，A P R ) 是一条极具发展潜力 的制取H 2 和低碳烷烃等替代能源的新路
7、线。N i 催化剂不但价格低廉，而且具有 较强的C C 键断裂能力和较高的水煤气变换反应活性，所以N i 催化剂在A P R 反应中的应用受到了催化工作者的广泛关注。本文系统研究了一种新的催化剂制 备方法对N i 催化剂催化性能的影响。 采用制备传统E yN i 催化剂用量的1 1 0 的碱抽提R 加e yN i 舢合金，得 到了一种新型的不易着火的N PN i 催化剂0 妯n - p y r o p h o r i cN i ) 。表征结果显示， N PN i 催化剂主要由金属态的N i 以及水铝矿和三羟铝石等砧( O 嘞物相组成，该 催化剂可以看成是N i m ( O H ) 3 复合催化
8、剂。在乙二醇液相重整反应1 0 0h 后，催 化剂中的水铝矿和三羟铝石转变成片状的薄水铝石，同时N i 晶粒增大并且金属 态的N i 部分发生氧化生成N i ( O H ) 2 。在相同的反应条件下，由于水合氧化铝对 N i 晶粒的稳定作用，在N PN i 催化剂上乙二醇转变成气体产物的转化率比之 蛐N i 催化剂高4 0 5 2 。在N PN i 催化剂上具有较高的H 2 选择性，并且气体 产物中的C O 浓度较低，是因为水合氧化铝的存在有利于水的活化解离从而促进 了水煤气变换反应。 采用与N P N i 催化剂相同的制备方法抽提急冷N i 砧合金，得到了N P R QN i 烈o I l
9、- p y r o p h o r i cR 印i d l yQ u e n C h e dN i ) 催化剂。在乙二醇液相重整反应中，由于 N P R QN i 催化剂具有较高的活性比表面，在N P R QN i 催化剂上的催化活性比之 R QN i 催化剂提高了一倍；由于水合氧化铝对N P N i 催化剂的稳定作用等抑制了 N i 催化剂的氧化和流失，使得N PN i 催化剂在反应1 0 0h 后仍能保持8 2 的初活 性。 采用浸渍法对N PN i 催化剂进行修饰，得到了N PN i S n 催化剂。S n 修饰有 利于H 2 的生成，在N P N i 7 S n 催化剂上，当乙二醇液相
10、重整反应达到稳态时，H 2 选择性可达8 5 ，比之m e yN i 催化剂上升了8 0 左右。H 2 ，r P D 表征结果表明， 添加S n 修饰后，N PN i S n 催化剂中出现了新的活性位，而这些活性位可能是导 致H 2 选择性上升的主要原因。 在乙二醇液相重整反应中，以K O H 作为C 0 2 的吸收剂，采用一步法制取得 到不含C O 和C 0 2 的高纯H 2 。在乙二醇水溶液中添加K o H 可以明显提高H 2 的 T O F 值而降低烷烃的T O F 值。当K o H 的浓度为2m o lL d 时，H 2 的得率上升至 1 5 1 ，接近理论得率( 1 6 7 ) ，气体产物中H 2 的含量可达到9 8 以上，其余气体 为甲烷。这是因为K 元素的存在有利于水煤气变换反应以及K o H 吸收了C 0 2 ， 从而促进了水煤气变换反应。K O H 的添加还可以明显提高N PN i 催化剂的稳定 I I N i 5 0 A J 5 0a l l o yu S i n g0 1 1 l y 1 1 0o ft h e 锄o m to fN a o H 陀q u i r e df o rm ep r e p a 洲o
