金属基整体式催化剂论文-孙路,张传奇,赵阳,刘怡,马华

金属基整体式催化剂论文-孙路,张传奇,赵阳,刘怡,马华

导读:本文包含了金属基整体式催化剂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:阳极Al_2O_3,金属基体整体式催化剂,煤油,水蒸气重整

金属基整体式催化剂论文文献综述

孙路,张传奇,赵阳,刘怡,马华[1](2019)在《负载Ru的金属基体整体式阳极Al_2O_3催化剂上煤油的水蒸气重整反应》一文中研究指出使用板式金属基体整体式阳极Al_2O_3催化剂载体γ-Al_2O_3/Fe-Cr-Ni合金/γ-Al_2O_3(MPAA),通过溶液浸渍法制备一系列负载Ru的催化剂,研究催化剂在煤油水蒸气重整(SRK)反应中的性能。结果表明:与Ru浸渍负载后500℃空气中焙烧的多孔阳极Al_2O_3载体的催化剂Ru/MPAA-C相比,120℃烘干的催化剂Ru/MPAA-D显示了更高的Ru分散度和更好的催化剂活性及耐久性;高温N_2预处理可以完全分解Ru/MPAA-D催化剂上的前驱体; H_2预还原不是Ru/MPAA-D上煤油水蒸气重整反应的必要步骤;Ce的添加明显改善了煤油水蒸气重整反应中催化剂的抗积炭性能,从而提高了催化剂SRK耐久性。在高液时空速(40 mL/(g·h))下,添加1.25%Ce的Ru/1.25Ce/MPAA-D催化剂表现出了优于商业催化剂的耐久性,显示了其产业化的可能性。(本文来源于《南京工业大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

余会发[2](2019)在《金属氧化物整体式催化剂分解臭氧的性能研究》一文中研究指出近地表面的臭氧是对人体危害性很大的污染物,而目前浓度却也逐渐增加。为了降低臭氧浓度,分解臭氧的研究在学术界得到广泛关注。目前,研究较多的分解臭氧方法有如下几种:药剂法、分解法、稀释排放法、预臭氧化法、热分解法、吸附法、洗涤法等。由于催化分解法具有成本低、操作安全、效率高等优点,因而被广泛采用。目前在基础研究领域以及工业应用中使用最广泛的催化剂主要分为以下叁大类:(1)活性炭;(2)贵金属系;(3)过渡金属系。但以上各类催化剂仍然有不足之处,因此对分解臭氧的催化剂继续开展基础研究十分必要。虽然研究者对多种催化剂体系都进行了研究,但系统性地研究过渡金属系和贵金属系的整体式催化剂催化分解臭氧的报道很少,因此本论文主要针对过渡金属系和贵金属系的整体式催化剂的制备及其分解臭氧的性能开展系统性的研究。本论文采用整体式催化剂制备方法,制备出了不同比例的NiO/Mn_3O_4催化剂以及不同前驱体的镍盐催化剂,不同比例的Ag/CuO催化剂,做出活性评价。考察了比表面、氧化还原性、表面活性物种状态,与臭氧催化分解效率进行关联。论文结果如下:以Ni(NO_3)_2·6H_2O、Mn_3O_4粉末、拟薄水铝石为原料,得到不同比例的NiO/Mn_3O_4催化剂。通过臭氧的分解测试发现,在空速为20000 h~(-1)时,30NiO/Mn_3O_4催化剂的活性最高,分解臭氧率达到98%,催化剂失活较弱。当提高空速为40000 h~(-1),50NiO/Mn_3O_4催化剂的活性最高,臭氧的分解率在90%左右,但出现失活现象。通过表征发现Mn_3O_4和NiO复合催化剂的比表面积大于单一金属氧化物催化剂的比表面积,并且在Mn_3O_4和NiO复合催化剂中Mn_3O_4与NiO发生电子相互作用,使得催化剂中的Mn_3O_4与NiO存在协同催化作用,同时使得Mn_3O_4与NiO的混合物催化剂的还原温度降低,这些因素共同作用使得催化剂的催化分解臭氧的活性得以提升。按上述方法,分别以Ni(NO_3)_2·6H_2O、NiO、NiCl_2为前驱体,制得催化剂并命名为NiN、NiO、NiCl,接着对叁个催化剂分别做了臭氧分解实验,得出NiN处理臭氧能力最强,分解臭氧率达到98%,催化剂不容易失活。NiCl催化剂的活性最差,臭氧分解率在30%,并且催化剂易失活。通过表征发现以Ni(NO_3)_2·6H_2O为前驱体的制得的催化剂具有较小颗粒尺寸,因此暴露了较多的晶体缺陷,催化剂表面有较多的缺陷对于提高处理臭氧有促进作用。以NiCl_2为前驱体的催化剂易失活,主要在于存在Ni-Cl键,由于Cl的电负性大,使得Ni的电子结合能发生偏移,不易失去电子,因此催化活性低。以Cu(NO_3)_2·3H_2O、AgNO_3、拟薄水铝石为原料制备1%Ag/CuO,5%Ag/CuO,9%Ag/CuO催化剂,考察了催化剂活性与组成之间的关系。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2019-03-14)

曹财源,孙路,张传奇,陈飞,李清[3](2018)在《金属基体整体式阳极Al_2O_3催化剂上二氯甲烷的催化燃烧》一文中研究指出通过水热和焙烧处理将板状多孔阳极Al_2O_3材料制备成一种金属基体整体式催化剂材料,在无活性组分负载的情况下直接将其作为催化剂,考察其在二氯甲烷催化燃烧反应中的性能。通过与商业γ-Al_2O_3的对比研究,重点考察水热处理条件对催化剂活性和耐久性的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)、N_2吸附-脱附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、热分析(TG)和X线衍射仪(XRD)等对样品的结构和理化特性进行表征。结果表明:水热处理在增大样品比表面积的同时,增加了表面酸浓度和亲水性。与商业γ-Al_2O_3在二氯甲烷催化燃烧反应中的性能相比,水热处理的样品在低温下产生了更多的HCl,并显示出更加优异的耐久性。(本文来源于《南京工业大学学报(自然科学版)》期刊2018年05期)

盛业亮[4](2018)在《金属镍嵌入多孔炭涂覆蜂窝陶瓷整体式催化剂的研究》一文中研究指出整体式催化剂弥补了传统的粉末、颗粒催化剂在宏观结构上的缺陷,在多相连续反应中表现出优越的性能。其主要由叁个部分组成:载体、涂层和活性组分。目前,利用合成聚合物涂覆得到的炭涂层与载体结合牢固,而且多孔炭材料是一种性能优异的催化剂载体。但是,常规方法制备的炭涂层型整体式催化剂,其金属活性组分与炭涂层之间并不能建立紧密的联系,导致炭涂层型整体式催化剂不能充分发挥其催化性能。基于此,一种新的制备方法对炭涂层型整体式催化剂至关重要。本文以糠醇为炭源,六水硝酸镍为镍源,在糠醇聚合前加入六水硝酸镍,经聚合后,一步涂覆得到新型金属镍嵌入多孔炭涂覆蜂窝陶瓷整体式催化剂(Ni@C),并制备了不同炭化温度的催化剂样品。同时,采用湿度浸渍法制备了金属镍负载多孔炭涂覆蜂窝陶瓷整体式催化剂(NiO/C)。通过XRF、元素分析、TG、拉曼光谱、N_2-物理吸附、FT-IR、TPD、TEM、XPS、XRD、TPR等表征方法对制备的催化剂进行分析。研究了炭化温度对嵌入型整体式催化剂物理-化学性质的影响,并对比了嵌入型和负载型整体式催化剂的性能差异。最后,以硝基苯加氢反应和对氯硝基苯选择性加氢反应评价所制催化剂的性能,反应在固定床反应器上进行,且采用气-液多相连续加氢的方式。研究发现:在这种全新的Ni@C结构中,极其均一的镍颗粒被均匀固定在多孔炭结构中,只有在高温条件下多孔炭结构发生坍塌,镍颗粒才会发生迁移和团聚。在Ni@C结构形成过程中,镍前躯体首先分解形成NiO,随后被多孔炭结构中含氧官能团分解产生的CO还原成Ni~0金属,且多孔炭结构可以保护Ni~0金属不被空气氧化。说明镶嵌结构一方面限制并固定了镍颗粒的生长和迁移,另一方面形成了还原性的化学环境并稳定了Ni~0的化学形态,其最优炭化温度为600°C。但相同炭化温度下,传统浸渍法制备的多孔炭负载镍[NiO/C(600)]所表现出来的性质正好相反,镍颗粒尺寸分布在很宽的范围内,同时镍颗粒以NiO的形态存在且还原后不能在空气中稳定存在。因此,在硝基苯催化加氢反应中,Ni@C(600)样品无需预还原就表现出明显的活性和稳定性优势。进一步运用到对氯硝基苯选择性加氢反应中,Ni@C(600)样品表现出高的催化活性和选择性,而NiO/C(600)样品的催化活性和选择性低下。同时,对比负载型钯催化剂[1%-Pd/C(600)],发现其催化活性高,但脱氯也更严重。因此,可以发现嵌入型结构在该反应中不仅起到抑制脱氯的效果,而且进一步增强了催化剂的活性。另外,炭涂层表面的含氧官能团对其催化性能也有促进作用。而NiO/C(600)样品在使用前进行的还原处理会造成含氧官能团的减少,并不能有效利用其表面的含氧官能团。最后,减半嵌入式催化剂的金属负载量[2.5%-Ni@C(600)],发现其依旧保持优越的性能,且催化活性超过NiO/C(600)样品,这也有力的证明了嵌入型催化剂的催化性能确实远优于普通负载型催化剂。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-04)

郭燕燕,代成娜,雷志刚[5](2018)在《2-乙基蒽醌在双金属整体式催化剂上的氢化反应:实验和DFT研究(英文)》一文中研究指出过氧化氢(H_2O_2)是一种绿色化工原料和环境友好氧化剂.目前,超过98%的H_2O_2是通过蒽醌法生产.蒽醌法主要包括2-乙基蒽醌氢化生成2-乙基氢蒽醌和2-乙基氢蒽醌氧化生成2-乙基蒽醌和H_2O_2的过程.其中,2-乙基蒽醌氢化是关键步骤.在氢化过程中,生成的2-乙基氢蒽醌和四氢-2-乙基氢蒽醌是目标产物,同时生成许多副产物.目前,Pd颗粒催化剂是广泛使用的催化剂,但是蒽醌氢化过程中,质量传递是主要的控制因素.与颗粒催化剂对比,整体式催化剂可以减弱整个反应的内外扩散,提高反应速率.很多研究结果显示,整体式催化剂的传质优于颗粒催化剂,可以提高催化效率.近期许多研究显示,双金属颗粒催化剂在很多氢化反应中体现出优异的催化性能.本工作制备了双金属整体式催化剂,考察了其在蒽醌氢化过程中的催化性能.首先,通过浸渍法制备了4种双金属整体式催化剂Pd-M/SiO_2/COR(M=Ni,Fe,Mn和Cu)以及Pd/SiO_2/COR和Ni/SiO_2/COR两种单金属整体式催化剂.催化活性结果显示,Ni/SiO_2/COR的H_2O_2产量低于Pd/SiO_2/COR,而且在700 ℃还原的Pd-Ni/SiO_2/COR整体式催化剂在Pd/M=2时取得了最高选择性(95.3%)和H_2O_2产量(7.5 g/L).然后,考察了金属负载量的影响.结果显示,在金属负载量低于0.4%时,随着金属负载量增加,选择性和H_2O_2产量增加,在金属负载量高于0.4%时,随着金属负载量增加,选择性和H_2O_2产量降低.TEM结果表明,添加第二种金属后,双金属整体式催化剂颗粒尺寸变小,分布更均匀.EDS结果显示,双金属形成了合金.H_2-TPR结果显示,随着Pd/M比率增加,还原温度降低,说明Pd有助于第二种金属氧化物的还原.这可能是由于Pd表面的氢溢流到第二种金属(Ni,Fe,Mn和Cu)表面.此外,文献结果表明,合金的形成能够抑制PdH的形成.本工作表明添加第二种金属(Ni,Fe,Mn和Cu)后,PdH的峰强度减弱或者峰消失,也说明形成了合金.XPS结果显示,添加第二种金属后,在336.3±0.1和341.4±0.1 eV出现了新的Pd 3d_(5/2)和Pd 3d_(3/2)峰,说明形成了合金.H_2-O_2滴定结果表明,Pd-Ni/SiO_2/COR的Pd分散度和Pd比表面积都高于其他双金属催化剂,说明第二种金属Ni更有利于促进Pd的分散,减弱颗粒集聚,揭示了Pd和Ni之间强烈的相互作用.DFT计算结果显示,Pd_3M_1(M=Ni,Fe,Mn和Cu)双金属整体式催化剂和2-乙基蒽醌之间的结合能低于Pd/SiO_2/COR和2-乙基蒽醌之间的结合能,但是Pd_3M_1(M=Ni,Fe和Mn)双金属催化剂和2-乙基氢蒽醌之间的结合能减小得很少,这可能是由于2-乙基蒽醌的C=O和第二种金属之间具有强烈相互作用的缘故.Pd_3Cu_1双金属催化剂和2-乙基氢蒽醌之间的结合能减小很多,主要是由于Pd_3Cu_1表面不利于2-乙基氢蒽醌的吸附.因此,Pd-Ni/SiO_2/COR比Pd/SiO_2/COR,Ni/SiO_2/COR和其他的双金属整体式催化剂具有更高的选择性和H_2O_2产量,主要是由于合金的形成以及2-乙基氢蒽醌的C=O双键和2-乙基氢蒽醌强烈的相互作用.(本文来源于《催化学报》期刊2018年06期)

李金林,罗飞,赵福真,张煜华[6](2018)在《金属基整体式催化剂上CO催化氧化稳定性能研究》一文中研究指出以CuO-CeO_2为活性组分,Fe Cr Al为载体制备了不同Cu-Ce比例的金属基整体式催化剂,在固定床反应器上评价了催化剂的活性及稳定性.利用XRD、TEM、XPS等表征手段,对测试前后催化剂的结构进行了表征.结果表明:反应后CuO颗粒变大及表面Cu2+的百分含量的降低是催化剂失活的主要原因.(本文来源于《中南民族大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期)

曹春梅[7](2017)在《用于碳烟催化消除的整体式过渡金属氧化物催化剂的研究》一文中研究指出柴油机尾气中的碳烟颗粒物(soot)对大气环境和人体健康造成了严重的危害,因此,限制柴油机尾气中碳烟颗粒的排放迫在眉睫。目前,最有效的碳烟消除途径是将催化燃烧技术与过滤捕集技术相结合的机外净化技术。由于碳烟的颗粒尺寸比较大(25~100 nm),很难进入传统粉体催化剂的介孔和微孔的孔道内,使得碳烟颗粒与催化剂之间的接触机率较低,从而限制了催化剂的催化碳烟燃烧效率。为提高催化剂与碳烟颗粒的接触效率,本文致力于开发具有空间开放大孔结构的整体式金属氧化物催化剂,进而提高催化剂催化碳烟燃烧的活性首先,采用水热法制备了二氧化铈超薄纳米带整体式催化剂(CeO_2-NA),纳米带之间的空隙大幅增加了在重力沉降模式下催化剂与碳烟的接触机会,通过计算可知碳烟与CeO_2-NA催化剂的接触效率(Cc)是与粉体催化剂接触效率的122倍,此外,CeO_2-NA催化剂比传统的二氧化铈纳米颗粒(CeO_2-NP)及二氧化铈纳米棒(CeO_2-NR)具有更高的氧化还原能力和本征活性(TOF)、更多的氧空位和活性氧物种,从而表现出更高的催化活性。为了进一步提高碳烟与催化剂的接触效率,首次使用叁维大孔泡沫镍基底合成了Co_3O_4、Mn_2O_3和Fe_2O_3过渡金属氧化物纳米片整体式催化剂(TMO-NS),并在NO/O_2/N_2和O_2/N_2气氛中重力沉降接触模式下用于催化碳烟燃烧。TMO-NS催化剂纳米片交叉形成了大孔结构,使得碳烟颗粒和催化剂的接触效率大幅度提高,从而展示出较高的催化碳烟燃烧活性。在TMO-NS催化剂当中,Co-NS展示出最佳的催化活性,尤其是在NO/O_2/N_2气氛中,Co-NS催化碳烟燃烧的T_(50)为391℃、S_(CO2)为100%,与Pt/Al_2O_3催化剂的活性相当。通过简易的水热法在泡沫镍上成功的制备了Fe_2O_3纳米片整体式催化剂并采用湿浸渍法负载了不同量的钴氧化物(xCo/Fe-NS)。xCo/Fe-NS催化剂在自捕集接触模式下展示出较高的催化碳烟燃烧活性。泡沫镍的叁维大孔和Fe_2O_3纳米片的交叉大孔提高了催化剂与碳烟颗粒的接触效率。Co-Fe的相互作用促进了反应过程中Fe-O键的活化,增加了催化剂的活性氧物种数量,提高了催化剂的氧化还原能力。在泡沫镍基底上设计合成了Co_3O_4纳米线整体式催化剂,并负载了不同量的钾物种(xKCo-NW)。钾的负载为碳烟催化氧化提供了新的活性位,作为熔融盐提高了碳烟与催化剂的接触,增加了催化剂表面吸附氧物种的数量。因此,xKCo-NW催化剂具有优异的催化碳烟燃烧活性,尤其是钾负载量为5%的5KCo-NW催化剂活性最佳。在NO/O_2气氛中,5KCo-NW催化剂展示出优于传统Pt基催化剂的催化碳烟燃烧活性,这是因为K的负载提高了催化剂氧化NO的能力,从而进一步提高了催化活性。此外,我们的研究结果表明5KCo-NW催化剂上的化学吸附NO_x物种比气相NO_2具有更高的氧化碳烟的能力;O_2的存在促进了化学吸附NO_x物种对碳烟的氧化反应;而以硝酸盐/亚硝酸盐存在的NO_x物种则是催化惰性的。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01)

张雁红[8](2017)在《金属基整体式催化剂机械稳定性研究》一文中研究指出金属基整体式催化剂在一些高端汽车尾气净化、高振动的工业催化反应等领域有良好的应用前景。但在使用过程中,由于催化剂活性涂层与金属基体的粘附稳定性差,活性涂层易脱落,阻碍了金属基整体式催化剂的广泛应用。本文以氧化铝涂敷在FeCrAl合金基质为金属整体式催化剂模型,探讨了活性物质的脱落机制,并在此基础上系统的研究了影响金属基整体式催化剂机械稳定性的重要的因素-基质的表面预处理。此外,还研究了活性涂层制备方法及其不同制备方法对催化剂活性涂层机械稳定性影响。脱落机理实验分析表明,活性物质脱落主要为应力诱发引起材料的疲劳损伤过程,金属基质上涂敷的活性层的脱落主要是界面脱落,即在金属基质与活性层的界面处失效,脱落率数据满足单峰Weibull分布。此外统计分析表明,和陶瓷基类似,金属基质上活性物质的脱落率数据也呈现巨大的离散性.整体式催化剂机械稳定性的不均一性是其本身固有特征,由材料的疲劳损伤随机化所致。基质表面预处理实验表明,金属基质经过表面预处理后,活性层的机械稳定性均有很大的提高。化学处理和热处理对基质的表面形貌、结构造成不同的影响,且提高涂层粘附稳定性的机理也不相同。热处理促进基质表面形成致密的α-A1203晶须,提高了基质表面粗糙度,也改变了基质-涂层的界面性质,降低界面失效程度,进而催化剂的机械稳定性提高。而化学处理主要是腐蚀金属基质表面,增加表面粗糙度,提高活性涂层的粘附稳定性。进一步研究发现,基体同时由化学处理和热处理两种处理方法后,在粗糙的基质表面形成α-A1203晶须,涂层的抗脱落性能最佳。活性涂层制备实验研究表明,活性涂层的制备方法对活性涂层的负载量和机械稳定性有很大的影响。浆液涂敷法制备的涂层表面不均匀,且存在很大的裂缝。而溶胶涂敷法制备的涂层相对均匀,但是涂敷次数不能过多,涂层厚度达到一定厚度在干燥焙烧时会产生很大收缩梯度,产生更大的裂纹。溶胶和浆液共同涂敷方法中,先预涂敷的一层溶胶层充当了粘结金属基质和浆液涂层的中间层,制备的活性涂层表面均匀,涂层和基质的粘结作用强。需要说明的是活性涂层的机械失效与活性层的负载量的关系不大,主要与基质和活性涂层之间的界面性质有关。相比于浆液涂敷法,溶胶涂敷法制得的活性涂层粘附性能好,然而却得不到高负载量的活性涂层。与上述两种制备方法不同,溶胶和浆液组合的涂敷法,既可以得到高负载量又可以得到高机械稳定性的活性涂层。因而推荐使用溶胶和浆液组合的涂敷方法制备金属基整体式催化剂的活性涂层。(本文来源于《东南大学》期刊2017-06-06)

骆潮明[9](2016)在《泡沫金属基整体式催化剂性能及其甲烷催化燃烧特性的实验研究》一文中研究指出微小燃料式温差热发电装置具有能量密度高、无运动部件、轻巧灵便且可靠性高等优点,有着广阔的发展前景。但微小尺度燃烧技术的不成熟成为制约其应用的瓶颈,催化燃烧是解决微小尺度燃烧问题一个重要途径。本课题针对微小尺度燃烧器燃烧效率低、易熄火以及温度梯度大等问题,重点对微小尺度下甲烷催化燃烧用整体式催化剂展开了研究,并且进行了甲烷催化燃烧特性的实验研究。以泡沫金属(铁镍合金)为结构基体,氧化铝溶胶为载体涂层,贵金属Pd作为活性组分,采用浸渍法制备了整体式催化剂Pd/Al2O3/Fe-Ni。在微小反应器中对该整体式催化剂的甲烷催化氧化反应特性进行了实验研究,分析了反应器内温度、甲烷浓度以及流量对甲烷转化率的影响。结果表明,随着燃烧反应器内温度的升高、混合气体总流量的降低和甲烷浓度的增大,甲烷的转化率增大;温度是影响转化率最关键的因素。当反应器内温度为550℃,5%浓度甲烷的转化率可达到98.7%。此外考察了添加氢气对甲烷催化氧化的影响,结果显示,氢气的添加并没有促进甲烷的催化氧化反应,反而使得甲烷的转化率下降了;随着当量比的增大甲烷反应转化率明显下降。针对以泡沫金属为结构基体的整体式催化剂,研究了涂层负载量、活性组分含量和添加助剂(Ce-Zr)改性对催化剂催化活性的影响。结果显示,载体涂层Al2O3溶胶负载量不宜过高,最佳含量范围为12~20%;催化剂中的活性组分Pd含量不宜超过1.3%;添加助剂Ce0.25Zr0.75O2提高了催化剂性能。搭建了催化燃烧实验和测试系统,在微小石英玻璃圆管燃烧器中,对甲烷/空气预混气体在泡沫金属基整体催化剂Pd/Al2O3/Fe-Ni表面的催化燃烧特性进行了实验研究。电火花点火启动可以分为叁个阶段:温度直线上升达到最高温度;温度从最高点缓慢下降;燃烧器各点温度趋于稳定,达到了稳定燃烧的状态。预混气体流速对火焰和燃烧器内温度分布有很大影响,速度大的火焰更为明亮,燃烧器内的温度越高。当量比为1.0时,本文实验条件下可着火的速度上限为0.6m/s。当量比对温度影响很小,随着当量比减小燃烧器内各点温度略有降低,流速为0.3m/s和0.4m/s时稳定燃烧的当量比下限都为0.82,0.5m/s和0.6m/s分别为0.94、0.86。同时用气相色谱仪对燃烧后尾气检测发现:在本文实验范围内甲烷的燃烧效率均达到了99.9%;尾气中CO2选择性含量随着当量比的减小逐渐增大,而CO随着当量比减小而降低;当量比接近或等于1.0时,同时在催化剂作用下会发生水煤气转换反应生成少量H2。(本文来源于《北京工业大学》期刊2016-06-01)

郭燕燕,代成娜,刘茜,雷志刚[10](2015)在《金属基整体式催化剂用于脱氢/燃烧耦合反应的模拟》一文中研究指出采用CFD模拟软件建立了叁维数学模型,对甲烷催化燃烧放热反应与十二烷脱氢吸热反应在金属基整体式催化剂与反应器中的耦合过程进行了模拟(两个反应发生在同一个反应器但被导热介质分开),考察了操作参数(进口流速、进口温度和进料组成)以及整体式催化剂与反应器的结构参数(孔道尺寸和孔道密度)对反应性能的影响。模拟结果表明,甲烷催化燃烧侧的转化率随进口流速的增大几乎不变,十二烷脱氢侧的十二烷转化率随进口流速的增大而减小;进口温度越高,十二烷转化率越大;氢气与十二烷的摩尔比越小,十二烷转化率越高。减小整体式催化剂的孔道直径、增大孔道密度或孔道长度,均有利于提高甲烷和十二烷转化率及热效率。在适宜的操作条件下,合理的结构参数能增强热传递,提高转化率。(本文来源于《石油化工》期刊2015年11期)

金属基整体式催化剂论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近地表面的臭氧是对人体危害性很大的污染物,而目前浓度却也逐渐增加。为了降低臭氧浓度,分解臭氧的研究在学术界得到广泛关注。目前,研究较多的分解臭氧方法有如下几种:药剂法、分解法、稀释排放法、预臭氧化法、热分解法、吸附法、洗涤法等。由于催化分解法具有成本低、操作安全、效率高等优点,因而被广泛采用。目前在基础研究领域以及工业应用中使用最广泛的催化剂主要分为以下叁大类:(1)活性炭;(2)贵金属系;(3)过渡金属系。但以上各类催化剂仍然有不足之处,因此对分解臭氧的催化剂继续开展基础研究十分必要。虽然研究者对多种催化剂体系都进行了研究,但系统性地研究过渡金属系和贵金属系的整体式催化剂催化分解臭氧的报道很少,因此本论文主要针对过渡金属系和贵金属系的整体式催化剂的制备及其分解臭氧的性能开展系统性的研究。本论文采用整体式催化剂制备方法,制备出了不同比例的NiO/Mn_3O_4催化剂以及不同前驱体的镍盐催化剂,不同比例的Ag/CuO催化剂,做出活性评价。考察了比表面、氧化还原性、表面活性物种状态,与臭氧催化分解效率进行关联。论文结果如下:以Ni(NO_3)_2·6H_2O、Mn_3O_4粉末、拟薄水铝石为原料,得到不同比例的NiO/Mn_3O_4催化剂。通过臭氧的分解测试发现,在空速为20000 h~(-1)时,30NiO/Mn_3O_4催化剂的活性最高,分解臭氧率达到98%,催化剂失活较弱。当提高空速为40000 h~(-1),50NiO/Mn_3O_4催化剂的活性最高,臭氧的分解率在90%左右,但出现失活现象。通过表征发现Mn_3O_4和NiO复合催化剂的比表面积大于单一金属氧化物催化剂的比表面积,并且在Mn_3O_4和NiO复合催化剂中Mn_3O_4与NiO发生电子相互作用,使得催化剂中的Mn_3O_4与NiO存在协同催化作用,同时使得Mn_3O_4与NiO的混合物催化剂的还原温度降低,这些因素共同作用使得催化剂的催化分解臭氧的活性得以提升。按上述方法,分别以Ni(NO_3)_2·6H_2O、NiO、NiCl_2为前驱体,制得催化剂并命名为NiN、NiO、NiCl,接着对叁个催化剂分别做了臭氧分解实验,得出NiN处理臭氧能力最强,分解臭氧率达到98%,催化剂不容易失活。NiCl催化剂的活性最差,臭氧分解率在30%,并且催化剂易失活。通过表征发现以Ni(NO_3)_2·6H_2O为前驱体的制得的催化剂具有较小颗粒尺寸,因此暴露了较多的晶体缺陷,催化剂表面有较多的缺陷对于提高处理臭氧有促进作用。以NiCl_2为前驱体的催化剂易失活,主要在于存在Ni-Cl键,由于Cl的电负性大,使得Ni的电子结合能发生偏移,不易失去电子,因此催化活性低。以Cu(NO_3)_2·3H_2O、AgNO_3、拟薄水铝石为原料制备1%Ag/CuO,5%Ag/CuO,9%Ag/CuO催化剂,考察了催化剂活性与组成之间的关系。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

金属基整体式催化剂论文参考文献

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金属基整体式催化剂论文-孙路,张传奇,赵阳,刘怡,马华
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