铁催化剂论文_黄思齐,王新承,于泳,徐庆生,宋永吉

导读:本文包含了铁催化剂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:催化剂,晶粒,助剂,碳化铁,氧化亚氮,合成气,甲酚。

铁催化剂论文文献综述

黄思齐,王新承,于泳,徐庆生,宋永吉[1](2019)在《负载型铜铁催化剂直接催化分解N_2O的研究》一文中研究指出利用等体积浸渍法制备了不同组成的CuFeO/γ-Al_2O_3复合氧化物催化剂,通过催化分解N_2O的活性评价结果确定催化剂的最佳Cu-Fe原子质量比为2∶1、最佳负载量为25%。通过XRD、BET、H_2-TPR等表征手段对催化剂的结构进行研究。结果表明,Cu_2Fe_1O/γ-Al_2O_3催化剂表面的CuO结晶度较小且高度分散,具有较大的比表面积;相比其他CuFeO/γ-Al_2O_3复合氧化物催化剂和单组分CuO/γ-Al_2O_3催化剂,Cu_2Fe_1O/γ-Al_2O_3还原能力更强,故表现出更强的N_2O催化分解能力。考察了N_2O质量分数、O_2体积分数、空速等反应条件对Cu_2Fe_1O/γ-Al_2O_3活性的影响。在515℃高温条件下连续反应100 h,N_2O转化率保持在90%左右,表明Cu_2Fe_1O/γ-Al_2O_3催化剂具有良好的热稳定性。(本文来源于《现代化工》期刊2019年08期)

王玲玉,韩文锋,刘化章,杨霞珍[2](2019)在《合成气制低碳烯烃铁催化剂活性相的研究进展》一文中研究指出近年来,合成气制低碳烯烃铁基催化剂的研究备受广大研究者关注,但催化剂的活性相备受争议。大多数研究者认为碳化铁是合成气制低碳烯烃的活性相。本文归纳总结了近些年研究者对活性相碳化铁的研究,重点阐述了催化剂及其活性相的制备方法、还原气体、渗碳温度等因素对形成碳化铁的影响以及活性相碳化铁及暴露于催化剂表面的碳化铁晶面对合成气制低碳烯烃催化性能及产物分布的影响。今后工作的重点是进一步制备和研究不同结构的碳化铁活性相对目标产物的调控。此外,碳化铁的晶面对产物分布的影响也是未来的研究方向。(本文来源于《化工进展》期刊2019年11期)

杨维结[3](2019)在《碳基单原子铁催化剂催化氧化燃煤烟气NO和Hg~0的研究》一文中研究指出我国的能源结构为富煤贫油少气,煤炭将长期占据能源消费的主导地位。燃煤是SO2、NOx和Hg~0等污染物的主要人为排放源,这些污染物会导致雾霾、酸雨、光化学烟雾等环境问题。目前,多种污染物一体化脱除是燃煤电站污染物控制的发展方向,其中NO和H0的快速高效催化氧化是整个技术路线的关键环节。催化氧化NO和Hg~0的催化活性低,S02和H20易导致催化剂中毒等问题制约了一体化脱除技术的发展。为解决这一技术难题,本文创新性地提出采用碳基单原子Fe催化剂对NO和Hg~0进行催化氧化,借助单原子催化的高活性和高选择性,同时提高催化活性和抗中毒能力。本文围绕碳基单原子Fe催化剂催化氧化NO和Hg~0的反应机理展开研究,通过密度泛函理论(DFT)计算和固定床催化实验研究,揭示了碳基单原子Fe催化剂催化氧化NO和Hg~0反应中的反应路径,研究了反应条件对NO和Hg~0氧化率的影响,讨论了燃煤烟气中砷和铅污染物对催化氧化NO和Hg~0的影响,并研究了 132种碳基单原子催化剂的构效关系,提出了碳基单原子剂体系下氧原子吸附能的预测模型。研究工作证明了碳基单原子Fe催化剂用于催化氧化燃煤电站烟气中NO和Hg~0的可行性,为解决当前催化剂催化活性低和易中毒的问题提供了新思路。首先,通过缺陷和氮掺杂构建了四种典型的碳基单原子Fe催化剂的理论模型,分别为单缺位(Fe/SV-GN)、单缺位掺杂叁个氮原子(Fe/SV-N3)、双缺位(Fe/DV-GN)和双缺位掺杂四个氮原子(Fe/DV-N4);通过对截断能和K点进行收敛性测试,确定适于当前体系的DFT计算参数;研究四种碳基单原子Fe催化剂的几何和电子结构,揭示了 Fe原子在单缺位和双缺位碳基载体上的作用机制;研究N2、02、CO、NO、HCl、CO2、N02、SO2、H2O、H2S、N2O、S03、NH3 等 13 种主要烟气组分在催化剂表面的吸附特性,讨论了四种催化剂对气体吸附的选择性,其中Fe/DV-N4催化剂对SO2和H20的吸附为弱物理吸附,具有一定的抗中毒潜力。然后,基于DFT计算研究了四种催化剂催化氧化NO和Hg~0的反应机理。考虑烟气中O2和HC1两种氧化剂,根据Langmuir-Hinshelwood(L-H)、Eley-Rideal(E-R)和Termolecular Eley-Rideal(TER)叁种反应机制,搜索催化氧化NO和Hg~0的反应路径,明确了反应过渡态结构,分析反应决速步的能垒。理论计算表明:碳基单原子催化剂体系下,O2可作为催化氧化NO和Hg~0的氧化剂,而HgCl和HgCl2倾向于以解离吸附形式吸附于催化剂表面,所以HC1不适合作为催化氧化Hg~0的氧化剂;在催化氧化NO和Hg~0的反应中,产物NO2和(HgO)2团簇的脱附过程是整个催化反应的决速步;四种催化剂中,Fe/DV-N4具有最高的催化活性,催化氧化NO和Hg~0的反应决速步能垒分别为1.26 eV和2.34 eV,其主导反应机制均为E-R机制;考虑到Fe/DV-N4对SO2和H2O的吸附能力弱且对NO和Hg~0催化活性高,选择Fe/DV-N4构型作为催化剂制备、表征和催化氧化实验的研究对象。随后,通过热解有机金属骨架材料制备了 FeSA-CN催化剂,并基于高角环形暗场像-扫描透射电子显微镜和X射线吸收精细结构分析等先进表征,证明了所制备的FesA-CN催化剂的精细结构同理论筛选的Fe/DV-N4构型一致;基于固定床实验,研究了温度、反应物浓度、SO2和H2O等对NO和Hg~0氧化率的影响。实验研究表明:FesA-CN在催化氧化NO和Hg~0的反应中展现了高催化活性、抗中毒能力和良好的稳定性。在气体体积空速为3.4×105h-1,NO浓度为600ppm,O2浓度为6%,25℃的条件下,NO的氧化率为42%;在25~300℃的温度范围内,NO的氧化率随温度升高先增加后减小,在150℃达到峰值;反应物浓度对NO的氧化率具有明显的促进作用;SO2和H2O对催化氧化NO具有轻微的促进作用,HC1对催化氧化NO无明显影响。在气体体积空速8.5×105h-1,O2浓度为8%,Hg~0浓度为120μg/m3,250℃的条件下,Hg~0的氧化率可达100%;反应物浓度和温度对催化氧化Hg~0均起促进作用;H2O对催化氧化Hg~0具有轻微的促进作用,SO2无明显影响,HCl具有轻微的抑制作用。在60小时的稳定性测试中,NO和Hg~0的氧化率基本维持不变。其次,基于DFT计算研究了烟气中砷和铅的气态污染物(As2O3、Pb0、PbO和PbC12)在四种催化剂表面的吸附特性,并分析了砷和铅的气态污染物对催化氧化NO和Hg~0的影响。研究表明:在27~727℃(300~1000 K)的温度范围内,Fe/DV-N4 对 As2O3、Pb0、PbO、PbC12和 O2的吸附强弱顺序为Pb0>O2>PbO>PbCl2>As2O3,Pb0对催化氧化 NO 和 Hg~0 起抑制作用,而 As2O3、PbO和PbCl2不会抑制催化氧化NO和Hg~0。四种催化剂中,Fe/SV-N3对As2O3、Pb0、PbO和PbC12的吸附作用最强,均为稳定的化学吸附;考虑到Fe/SV-N3对Hg~0、HgCl、HgCl2、As2O3、Pb0、PbO和PbCl2等污染物的强吸附作用和较宽泛的温度窗口,Fe/SV-N3可作为同时脱除燃煤电站烟气中汞、砷和铅污染物的新型吸附剂材料。最后,基于DFT计算系统地研究了 132种碳基单原子催化剂(11种碳基载体和12种金属)的几何和电子结构,根据金属原子同载体间的结合能和催化剂的形成能,绘制了碳基单原子催化剂的稳定性分布图,双缺位的碳基单原子催化剂比单缺位的碳基单原子催化剂具有更高的稳定性,掺杂氮原子可降低催化剂的形成能,利于催化剂的合成制备。基于气体分子同固体表面的成键机理,考虑轨道杂化和电荷转移的共同作用,提出了一种由d带中心(εd)和体系电负性(X)组成的氧原子吸附能预测模型(Eads=0.62X-0.21εd-8.44),该模型对132种催化剂上的氧原子吸附能具有较好的预测能力,相关系数的平方为0.82,利用该模型可加快催化剂理性设计和材料搜索的速度,为进一步优化催化氧化NO和Hg~0的催化剂性能提供理论基础。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-06-01)

丁红霞[4](2019)在《活性炭负载铁催化剂催化羟基化甲苯制备甲酚研究》一文中研究指出以活性炭、十二烷基磺酸铁为原料制备了活性炭负载铁催化剂,采用H_2O_2作为羟基化试剂,进行了催化羟基化甲苯制备甲酚的研究。考察了溶剂种类、催化剂用量、反应时间、反应温度及原料摩尔比对甲苯转化率和甲酚选择性的影响,试验结果表明:在溶剂为乙腈,催化剂用量为0.5 g,反应温度为30℃,甲苯与H_2O_2摩尔比为1∶5,反应时间为4 h条件下,羟基化反应后甲苯转化率为28.96%,甲酚选择性81.25%。同时结合甲苯羟基化的反应过程探讨了羟基化反应机理,为甲酚绿色催化合成工艺放大研究提供技术支撑。(本文来源于《能源化工》期刊2019年02期)

纪学玮,葛庆杰,孙剑[5](2019)在《协同高效的铁催化剂构建及其在CO_2加氢制高碳烃中的应用》一文中研究指出采用物理掺杂法制备了生物质灰分作为助剂的融铁催化剂,通过X射线衍射、透射电镜、穆斯堡尔谱等方法对催化剂进行了表征,并在固定床反应器中对其CO_2加氢制高碳烃的催化性能进行了评价。结果表明,与不含生物质灰分助剂的催化剂相比,添加助剂的融铁催化剂粒径较小且尺寸分布较窄,Fe_3O_4、Fe_5C_2、Fe_3C和α-Fe四相协同共存,进而促使逆水气变换反应与C-C偶联的串联反应高效进行,在有效抑制甲烷生成的同时,可明显提升高碳烃选择性。高碳烃产物以C_(4-18)的烃类为主,在300℃、1. 0 MPa、4800 h~(-1)、H~2/CO_2=3. 0、助剂添加量为5%(质量分数)的条件下,其在烃类产物中选择性最高可达73. 9%。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2019年04期)

武鹏,丑维超,王鹏,罗明生[6](2019)在《沉淀温度对费托合成沉淀铁催化剂性能的影响》一文中研究指出研究了30~90℃范围内沉淀温度对连续共沉淀法制备的费托(F-T)合成Fe-Cu-K-SiO_2催化剂性能的影响,采用XRD、N_2吸附-脱附、H_2-TPR及穆斯堡尔谱对催化剂的晶型结构、晶粒尺寸、物化性质、还原性能及碳化程度进行了表征,并考察了工业条件下不同沉淀温度对催化剂性能的影响。实验结果表明,沉淀温度在30~90℃范围内,随沉淀温度的升高,催化剂晶粒增大,比表面积降低,不利于催化剂的还原和碳化,导致F-T合成反应的CO转化率明显下降,C_5~+和CO_2选择性有所增加,CH_4选择性降低,这些均与催化剂的活性物种的变化有关。(本文来源于《石油化工》期刊2019年03期)

程杨,孟凡会,李忠[7](2019)在《费托合成中碳载体负载铁催化剂研究进展》一文中研究指出碳材料种类繁多,主要包括活性炭、碳纳米纤维、石墨烯、碳微球、碳纳米管及新型介孔碳等,碳材料作载体时其表面性质、孔道结构及与活性金属的相互作用均可影响其催化性能。综述了近年来碳材料载体在铁基费托催化剂中的研究进展,简述了碳材料改性方法及对催化性能的影响,介绍了新型铁基催化剂设计思路和合成方法。(本文来源于《天然气化工(C1化学与化工)》期刊2019年01期)

董庆,牛淼淼,毕冬梅,张金峰,仲娃[8](2019)在《微波辐照下活性炭载铁催化剂催化热解竹材特性研究》一文中研究指出基于活性炭作为催化剂载体及其良好微波吸收性能的优势,该文提出了微波条件下活性炭载铁催化剂催化热解竹材的研究思路,通过对物料升温特性、热解产物特性的研究,揭示催化剂对竹材微波热解的影响规律,为生物质资源化利用提供科学参考。结果表明,活性炭载铁催化剂对竹材微波热解过程有一定影响。催化剂具有良好的微波吸收性能,能够提高竹材升温速率和最高热解温度,当活性组分负载量为7.49%时,最高热解温度高达699.8℃,与纯竹材相比增加了54.38%。活性炭及催化剂的添加提高了气体产率而降低生物油的产率,而且随着活性组分负载量的增加,液体产率逐渐降低,气体产率逐渐增加,热解得到的气体产率最大为69.11%。催化剂对环类化合物开环裂解生成直链类化合物以及合成气(H2+CO)的生成有一定催化作用,活性组分负载量的增加使得这种催化作用得到加强,当活性组分负载量为7.49%时,气体产物中合成气的产率及体积分数分别为17.5 mmol/g和77.24%。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年02期)

武鹏[9](2019)在《pH操作窗口影响沉淀铁催化剂费托合成性能的研究》一文中研究指出以Na_2CO_3为沉淀剂,在pH值介于6~8的条件下,采用并流沉淀法制备了费托(F-T)合成沉淀铁Fe-Cu-K-SiO_2催化剂。利用X射线衍射(XRD)、N_2吸附/脱附、氢气程序升温还原(H_2-TPR)及穆斯堡尔谱(MES)对催化剂的晶型结构、晶粒尺寸、孔结构、还原性能及碳化程度进行了表征,并在工业测试条件下考察了沉淀铁制备pH值对其催化费托合成反应性能的影响。结果表明,该操作窗口内pH值的变化对催化剂物化性能影响显着,提高沉淀pH值所制催化剂的晶粒增大,比表面积降低,从而增加了其还原和碳化的难度,使得相应催化剂的CO转化率和CH_4选择性降低,而CO_2和C_(5+)选择性增加。将MES表征结果与催化性能关联,发现CO转化率与Fe_5C_2相密切相关,而CO_2的选择性主要与Fe_3O_4相相关。(本文来源于《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)

杨霞珍,张红,霍超,刘化章[10](2018)在《Fe-M(M=V、Cr、Mn)熔铁催化剂的费-托合成反应性能研究》一文中研究指出采用高温熔融法制备了一系列Fe_3O_4-FeO基Fe-M(M=V,Cr,Mn)熔铁催化剂,考察了其在n(H_2)/n(CO)=1.5、反应温度320℃、反应压力2.0 MPa和空速11400 h~(-1)条件下的费托合成反应(FTS)催化性能,研究了V、Cr、Mn助剂对Fe_3O_4-FeO基熔铁催化剂FTS催化性能的影响。并结合X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、H_2/CO/CO_2程序升温脱附(TPD)等手段对反应前后催化剂的物化性能进行表征。结果表明,Mn、V、Cr助剂的添加都增加了催化剂表面的碱性,提高了低碳烯烃选择性(C_2~=~C_4~=)。其中,添加V和Cr助剂后的催化剂,CO的转化率都有所降低,C_(5+)高碳烃选择性也大幅度降低。虽然V助剂的添加其产物中低碳烯烃选择性提高最多,但是其CO转化率大幅度下降。而Mn助剂添加后,其CO转化率最高,副产物CH_4选择性最低,且目标产物低碳烯烃选择性升高。因此,Mn是Fe_3O_4-FeO基熔铁催化剂费-托合成反应有利的助催化剂。(本文来源于《高校化学工程学报》期刊2018年06期)

铁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:

近年来,合成气制低碳烯烃铁基催化剂的研究备受广大研究者关注,但催化剂的活性相备受争议。大多数研究者认为碳化铁是合成气制低碳烯烃的活性相。本文归纳总结了近些年研究者对活性相碳化铁的研究,重点阐述了催化剂及其活性相的制备方法、还原气体、渗碳温度等因素对形成碳化铁的影响以及活性相碳化铁及暴露于催化剂表面的碳化铁晶面对合成气制低碳烯烃催化性能及产物分布的影响。今后工作的重点是进一步制备和研究不同结构的碳化铁活性相对目标产物的调控。此外,碳化铁的晶面对产物分布的影响也是未来的研究方向。

(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。

铁催化剂论文参考文献

[1].黄思齐,王新承,于泳,徐庆生,宋永吉.负载型铜铁催化剂直接催化分解N_2O的研究[J].现代化工.2019

[2].王玲玉,韩文锋,刘化章,杨霞珍.合成气制低碳烯烃铁催化剂活性相的研究进展[J].化工进展.2019

[3].杨维结.碳基单原子铁催化剂催化氧化燃煤烟气NO和Hg~0的研究[D].华北电力大学(北京).2019

[4].丁红霞.活性炭负载铁催化剂催化羟基化甲苯制备甲酚研究[J].能源化工.2019

[5].纪学玮,葛庆杰,孙剑.协同高效的铁催化剂构建及其在CO_2加氢制高碳烃中的应用[J].燃料化学学报.2019

[6].武鹏,丑维超,王鹏,罗明生.沉淀温度对费托合成沉淀铁催化剂性能的影响[J].石油化工.2019

[7].程杨,孟凡会,李忠.费托合成中碳载体负载铁催化剂研究进展[J].天然气化工(C1化学与化工).2019

[8].董庆,牛淼淼,毕冬梅,张金峰,仲娃.微波辐照下活性炭载铁催化剂催化热解竹材特性研究[J].农业工程学报.2019

[9].武鹏.pH操作窗口影响沉淀铁催化剂费托合成性能的研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版).2019

[10].杨霞珍,张红,霍超,刘化章.Fe-M(M=V、Cr、Mn)熔铁催化剂的费-托合成反应性能研究[J].高校化学工程学报.2018

铁催化剂论文选题

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论文知识图

酞菁铁预聚物的DSC曲线反应顺旋核磁EPR谱图分析(A)Ni(PPh...不同温度下Cu沸石催化剂比表面积随老...管内填充、管外负载和活性炭负载铁一17浮动催化化学气相沉积制备a()定向碳...中可以看到直径小于

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