一、制备方法对镍催化剂重整活性的影响（论文文献综述）
杨婷[1]（2021）在《动态诱导法制备镍基催化剂及其甲烷二氧化碳重整反应性能研究》文中认为甲烷二氧化碳重整反应（DRM）可以转化温室气体,对环境保护和资源再利用有重要意义。在该反应中镍基催化剂是最常用的催化剂,但由于烧结和积炭导致催化剂极易失活而难以实现工业化。为解决催化剂易失活的问题,本论文采用动态诱导法制备小粒径、高分散和锚定作用强的镍基催化剂,以期提高催化剂的抗烧结和抗积炭性能,从而提高催化剂的稳定性。分别以钒氧化物、锰氧化物和铈氧化物为载体,通过控制载体价态变化和活性组分被还原同时发生（钒氧化物和锰氧化物）,或通过控制载体相的形成和活性组分转变同时发生（铈氧化物）来达到动态诱导的目的,取得的主要研究结果如下:（1）在高温下载体价态发生变化（V2O5完全转变为V2O3）的同时还原活性组分制得价态变化诱导催化剂Ni/V2O3-TB,在载体价态不发生变化（始终为V2O3）时还原活性组分制得参比催化剂Ni/V2O3-B。通过对反应前催化剂进行表征发现,催化剂Ni/V2O3-TB具有活性组分粒径小、分散度高且锚定作用强的特点。在反应温度为750°C下进行稳定性评价时发现,催化剂Ni/V2O3-TB的稳定性（CH4和CO2的转化率分别维持在22%和41%）要优于催化剂Ni/V2O3-B（分别降为10%和5%）。对反应后催化剂进行表征发现催化剂Ni/V2O3-TB的积炭量更少,粒径团聚现象不明显,这是因为利用价态变化诱导法制备的催化剂Ni/V2O3-TB具有粒径小、分散度高和锚定作用强的特点,促使其抗积炭和抗烧结性能好,因而其具有高稳定性。（2）以MnO2和MnO为载体,采用与催化剂Ni/V2O3相同的制备过程后分别得到催化剂Ni/MnO-TB和Ni/MnO-B。通过对反应前催化剂进行表征发现,两者的活性组分粒径、分散度和锚定作用均相差不大。对两种催化剂进行800°C和750°C的初始活性和稳定性评价发现,800°C下两种催化剂的CH4和CO2转化率相差不多,且均未出现失活现象。750°C下在110 h内催化剂Ni/MnO-TB的稳定性（CH4转化率维持在28%）与Ni/MnO-B的稳定性（CH4转化率为22%）没有明显的区别。对反应后的催化剂进行分析发现两种催化剂均没有明显的积炭和烧结现象,说明在以锰氧化物为载体时,利用价态变化诱导法没有起到分散活性组分、减小Ni纳米颗粒粒径的目的,这主要是由于酸性条件下Ni2+在MnO2上吸附效应较差,在高温还原时易于生成大颗粒Ni,与价态变化诱导所起的减小粒径的效果相互抵消,最终导致价两种催化剂的活性和稳定性几乎一致。（3）通过在高温下控制CeO2相的形成与Ni2+转变成Ni0同步发生制备得到动态诱导催化剂Ni/CeO2-TB,先生成CeO2载体然后再使Ni2+转变成Ni0制得催化剂Ni/CeO2-B。通过对反应前催化剂进行表征发现催化剂Ni/CeO2-TB具有活性组分粒径小（平均粒径约为6 nm）、分散度高且锚定作用强的特点。对两种催化剂进行反应温度为800°C活性评价发现,催化剂Ni/CeO2-B在反应100 h内的CH4和CO2转化率（81%和84%）均高于催化剂Ni/CeO2-TB（45%和60%）,两种催化剂均未出现失活现象。相比催化剂Ni/CeO2-B,催化剂Ni/CeO2-TB的活性相对较低,这主要是由于制备该催化剂时有部分Ni2+未能完全转变为Ni0而导致活性组分较少而致使活性较低。
代蓉[2]（2021）在《基于二氧化硅高效催化剂的构筑及其乙醇水蒸气重整催化性能研究》文中研究说明生物质乙醇水蒸气重整制氢（ESR）是目前最具前景的制氢手段之一,设计开发廉价、高效的ESR催化剂成为该领域的研究重点。SiO2因其高水热稳定性、多孔性、结构可控性以及合成方法多样性等特性被认为是一种有工业应用前景的ESR催化剂载体。然而,传统SiO2作为ESR反应催化剂载体存在活性金属作用效率低、催化剂稳定性差等问题,无法满足ESR反应高效产氢的需求。目前,通过调控载体结构,实现活性金属高效利用,已成为ESR反应催化剂的发展方向。研究和制备具有优异催化效率和稳定性的高效催化剂具有十分重要的意义。本论文选取多孔SiO2为载体,针对其在ESR反应中存在的不足,结合双金属协同催化优势,采用多种方法制备一系列可提升ESR反应催化效率、抗烧结以及抗积碳性能的高效催化剂,深入分析催化剂结构、活性金属间协同作用与ESR催化性能之间的构效关系。主要研究内容及结论如下:1.采用改进的St（？）ber法,以PVP和CTAB为双模板,TEOS为硅源,一步合成具有蛋黄-蛋壳结构的介孔二氧化硅（HS）,利用共浸渍法将双金属Pt、Pd担载于HS上制备Pt-Pd/HS催化剂。通过TEM分析发现:Pt-Pd/HS呈椭球形蛋黄-蛋壳结构,长轴、短轴尺寸分别为200 nm、100 nm,壳层厚度为～10 nm。与传统实心二氧化硅（SS）为载体的Pt-Pd/SS催化剂相比,Pt-Pd/HS具有较高的乙醇转化率（99.69%）、H2选择性（66.95%）,且在450°C、30 h催化反应中各产物分布基本不变。蛋黄-蛋壳结构具有的多负载面不仅有效提高活性金属的分散度,而且在一定程度上可促进反应物分子富集,发挥双金属间协同催化,大幅提升催化性能。此外,HS所具备的薄壳层有利于反应物和产物的传质与扩散,提高催化活性。2.采用甘氨酸介导法合成粒径均一的Pt-Cu合金颗粒（～50 nm）,随后通过改进的St（？）ber法将多个Pt-Cu合金颗粒包覆于介孔SiO2中,制备一种用于ESR反应的多核型核壳结构Pt-Cu@MS催化剂。通过结构和形貌分析表明,Pt-Cu@MS催化剂具有粒径均匀（～400 nm）的类火龙果型结构。Pt-Cu@MS壳层介孔结构为ESR催化过程中的传质和扩散提供良好的反应空间。研究发现,与单金属催化剂Pt@MS、Cu@MS和传统负载型Pt-Cu/MS催化剂相比,类火龙果型Pt-Cu@MS催化剂有助于充分发挥Pt和Cu间协同作用,表现出优异的乙醇转化率和H2选择性,且副产物含量较低。MS壳层不仅使核相Pt-Cu合金纳米粒子可及性较好,还可保护活性金属,避免其发生烧结或流失,从而使Pt-Cu@MS催化剂在稳定性测试中保持良好的催化活性。3.在反胶束体系中,将粒径为～2.8 nm的Ni-Cu合金包覆于Ca功能化SiO2薄壳层中,形成粒径为～14.3 nm的单核型核壳结构Ni-Cu@Ca-S纳米催化剂。与其他对比样相比,Ni-Cu@Ca-S表现出较好的催化活性（乙醇转化率99.99%,H2选择性69.91%）。再生的Ni-Cu@Ca-S纳米催化剂在550°C、50 h测试中仍可表现出较好的稳定性,乙醇转化率为98.14%,且二次反应后Ni-Cu@Ca-S积碳量仅为1.98 mg gcat-1h-1。Ni-Cu@Ca-S所呈现的一系列高效催化性能可归因于其核壳结构有效抑制Ni-Cu纳米颗粒的烧结,以及Ca功能化的多孔SiO2壳层在一定程度上可减少积碳形成。此外,多孔薄壳有助于反应物和生成物的传质和扩散。4.结合核壳结构多级有序作用优势与纳米级小颗粒催化剂在反应中的作用特点,利用反胶束法,将Pt-Cu（～3 nm）双金属纳米颗粒包覆于SiO2中,并通过不同合成时间点,将Ni金属固定在SiO2壳上,形成一种粒径为～14.9 nm的核壳型Pt-Cu@Ni-S多级纳米催化剂。Pt-Cu@Ni-S具有的多孔薄壳层利于反应物和产物传质,提高催化反应速率。与没有分级催化优势的样品相比,核壳型多级Pt-Cu@Ni-S纳米催化剂具有更高的催化活性,乙醇转化率（99.99%）和H2选择性（70.32%）在450°C、50 h稳定性测试中保持稳定。Pt-Cu@Ni-S独特的结构特点赋予其多级有序催化优势,可充分发挥Pt-Cu和Ni纳米活性位的催化活性,提高H2产率,降低副产物的生成。
章展铭[3]（2021）在《水蒸气重整生物油模型化合物制氢过程中积碳性质的研究》文中提出氢由于其高燃烧效率,无污染和重量轻而具有许多优势,这使其可以被视为理想的能源介质,并可以替代石油和煤炭等化石燃料。生物质通过热化学过程或生物过程是用于制氢的较为丰富的可再生资源之一。而生物油水蒸气重整技术因为其运输成本较低等优势被广泛的应用于制备氢能源。此外,生物油是数百种组分混合物组成的,通常采用模型化合物研究重整催化剂的催化活性。贵金属基催化剂由于价格昂贵而限制了其进一步应用,过渡金属基催化剂价格低廉且催化活性较好而被广泛的应用。但积碳的产生是催化剂失活的一个重要原因,因此对积碳的成分及性质进行研究对制备高催化效率的催化剂至关重要。本文的研究内容及创新结果如下:1.对镍含量从2.5到40wt%的Ni/γ-Al2O3催化剂进行了乙酸水蒸气重整,目的是研究镍负载量对催化剂性能和催化行为的影响,以及催化性能与积碳之间的关联。结果表明,镍物种与氧化铝的相互作用随镍负载量的变化而变化。在较低的镍负载量下,与氧化铝强烈相互作用的镍物种是主要物质,而随着通过负载更多的镍而使氧化铝的反应位点饱和,与氧化铝较弱相互作用的镍物质比例显着增加。氧化铝上过量的镍会填满孔,降低氧化镍的还原度,比表面积(范围从约277到132 m2g-1,且镍负载量增加到40 wt%),孔体积和孔直径。镍负载量也显着影响催化活性,催化剂的稳定性和抗焦化性。随着镍负载量增加到10 wt%,催化剂的活性达到了平稳。镍负载量的进一步增加并没有进一步增加催化活性,而是增加了稳定性和对焦化引起失活的耐受性。另外,随着镍负载量的增加,所形成的焦炭具有更大的芳环结构。2.凹凸棒粘土（Atta）是一种天然矿物,可以用作各种催化剂的载体。但是,有限的表面积会影响其应用。因此开发了用KOH活化Atta以增加表面积的方法,并在乙酸或愈创木酚的蒸汽重整中评估了负载型镍催化剂。结果表明,KOH的活化是通过KOH与SiO2和Al2O3的固相反应在Atta中产生大量微孔的。活化还提高了氧化镍的还原度,镍与Atta之间的相互作用,镍种类的分散以及催化剂的碱度,从而使乙酸或愈创木酚在蒸汽重整中具有出色的催化活性。蒸汽重整反应的原位漫反射红外傅里叶变换光谱表征表明,活化促进了催化剂上*OH和*CO2种类的吸收,以气化焦炭前体（如含C=O的前体）,从而提高了催化剂地抗积碳的电阻率。另外,由于分子结构的不同,乙酸和愈创木酚在催化剂上的水蒸气重整遇到不同的空间位阻,不同的焦化趋势和不同的焦炭性能。特别地,该催化剂在蒸汽重整反应中显示出对焦化的不同敏感性。3.研究了向Ni/Al2O3催化剂中添加钡对所形成的反应中间体,催化剂的活性,催化剂的抗结焦性以及乙酸蒸汽重整后形成的焦炭性能的影响。结果表明,钡的加入对催化剂的理化性质和性能有极大的影响。氧化铝和Ba O之间的固相反应形成了Ba Al2O4,它重新构造了氧化铝结构,导致比表面积减小,金属Ni的烧结阻力增加。由于改变了催化反应过程,钡的加入也有利于增强催化活性。乙酸蒸汽重整的原位漫反射红外傅里叶变换光谱（DRIFTS）研究表明,钡可以有效抑制羰基,甲酸酯和C=C官能团的反应中间体在催化剂表面的积累,这归因于其引起这些物质气化的能力相对较高。此外,焦化比Ba-Ni/Al2O3催化剂要重要得多。此外,由于形成了不同形式的焦炭（Ba-Ni/Al2O3催化剂上的碳纳米管形式,Ni/Al2O3催化剂上的无定形形式）,Ba-Ni/Al2O3催化剂比Ni/Al2O3催化剂更稳定)。4.碱度是影响蒸汽重整反应中反应底物吸附和逸出的重要参数。在Na,Mg或La改性的Ni/SiO2上对愈创木酚（一种在生物质气化过程中的挥发物中的模型化合物）进行水蒸汽重整的方法。结果表明,Na或Mg添加到Ni/SiO2中引起的强碱性导致催化活性显着降低。高碱度还促进了含氧物质（例如CO*,C-O-C脂肪族结构和羰基官能团）的形成和积累,它们是具有大π共轭结构和焦炭的聚合物产品的前体。镧的添加在一定程度上增加了碱度并促进了镍的分散,从而增强了催化活性和抗焦化性。在Na或Mg改性的催化剂中形成的热稳定无定形焦炭包裹了镍位,并导致催化剂快速失活。在愈创木酚的蒸汽重整过程中形成了独特的反应中间体,在La-Ni/SiO2和Ni/SiO2催化剂上形成了无定形形式和碳纳米管形式的焦炭缺陷结构。
冉亚红[4]（2021）在《生物质合成气催化转化富产氢气和甲烷》文中研究说明天然气是一种清洁高效的能源,近年来其需求持续增长。然而我国天然气储备不足且分布不均,对外依存度高。利用可再生的生物质经气化-甲烷化制备合成天然气（SNG）技术污染小、投资风险较低且市场广阔,因此受到了人们的广泛关注。针对传统的生物质制合成天然气工艺过程长、能耗高的问题,并结合生产工艺中两大技术难题——气化焦油难脱除和甲烷化工艺不成熟,本文探究了甲烷化耦合焦油重整工艺,即在气固逆流移动床中实现生物质粗合成气同时发生甲烷化、焦油重整、WGS和CO2吸收反应,制取富氢和甲烷混合气。首先设计并制备了一种具有焦油重整、甲烷化和CO2吸收活性的成型铝酸钙水泥混合白云石复合物载镍催化剂。利用低温氮吸附、XRD等对催化剂结构进行表征,并进一步在固定床反应器和TG中对镍/白云石催化剂的甲烷化、焦油重整和CO2吸收性能进行了评价。在Ni/白云石催化剂中,铝酸钙水泥作为成型助剂提高了催化剂的抗磨损强度,还引入了耐高温惰性组分Ca12Al14O33,有助于抑制活性组分的烧结。白云石中Mg O与Ni O能够生成稳定的镍镁固溶体,分散了活性组分Ni,并有助于抑制反应中的烧结。镍作为焦油重整和甲烷化反应的活性组分,最佳负载量为8%,甲烷化活性在500℃时活性最高,CO2转化率和CH4选择性分别为66.7%和85.9%。以甲苯为模型化合物,650℃时催化剂8Ni/C-dolomite焦油水蒸气重整活性最强,其含有的白云石组分能够吸收CO2,促进了WGS反应和重整反应,有利于制氢,其H2产率为5.36mol/mol,比催化剂8Ni/Al2O3的氢气产率高42.1%。此外催化剂8Ni/C-dolomite具有良好的CO2吸收循环稳定性,8次循环后,其CO2吸收量稳定在0.08g CO2/gcat左右。进一步在落下床串联移动床反应器中考察催化剂8Ni/C-dolomite的甲烷化耦合焦油重整反应活性。当温度梯度为500-700℃时,催化剂8Ni/C-dolomite使焦油含量降低了78.7%,气体产率提高从0.69Nm3/kg提高至1.11Nm3/kg,H2含量显着提高,H2和CH4混合气含量提高了31.6%。通过XRD发现该催化剂在上段中低温区还原效果不佳,这可能是催化剂对甲烷化反应催化效果不明显的原因。此外,催化剂8Ni/C-dolomite能够有效促进多环芳烃的裂解,且能够在降低焦油产率的同时富集萘和蒽,二者的相对含量分别提高了95.5%和31.9%。该催化剂还能够将焦油中含硫组分完全脱除,具有良好的脱硫性。
刘旭鹏[5]（2021）在《甲烷干重整抗硫型（H2S）催化剂的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理甲烷干重整（DRM）是一种具有较高价值的资源利用途径,包括以下优点:（1）直接利用甲烷、二氧化碳两种温室气体;（2）产生的合成气可用于费托反应等下游化工过程。目前,困扰DRM大规模工业化应用的主要原因是催化剂失活问题,包括活性相烧结、催化剂积碳以及原料气中含硫杂质（如H2S）引起的催化剂硫中毒等。针对硫中毒影响鲜有研究。通常,DRM反应需配套精脱硫工艺（确保原料气中硫含量低于0.05ppm）,引发脱硫成本与脱硫率相矛盾的问题。因此,提高DRM反应中催化剂的抗硫性具有重要的研究意义。催化剂硫中毒的主要原因是硫与表面活性位结合,形成稳固的金属-硫（Me-S）键,限制活性位的后续利用。DRM过程中常用的Ni基活性中心易被未完全脱硫的含硫杂质硫化中毒,提高Ni与载体的相互作用、引入助剂型硫吸附位点以及构建活性位难以被H2S毒害的催化剂体系是抗硫型催化剂设计的主要原则。论文首先在碱性条件下,基于静电吸附策略制备了2.5Ni/Al2O3催化剂,强静电吸附作用耦合不饱和配位Al2O3(Al3+penta)的锚定效应,一定程度上改变了Ni的电子环境,增强Ni与载体的相互作用。在550℃不含H2S的DRM测试中,甲烷的转化速率R4-84))=160.87（L/h/g）,活性优于传统浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂(R4-84))=80.16（L/h/g）);该催化剂在引入100ppmH2S后也表现出了较为优异的稳定性,800℃反应中甲烷转化率30h内稳定在15%左右。其次,论文以等体积共浸渍法制备了Ni-Mo双功能催化剂,探究Mo调控作用下的催化剂抗硫影响并探究催化剂在DRM反应中硫化过程,分析Mo的角色。测试中10Ni10Mo/Si O2表现出最优的抗硫性能,甲烷初始转化率高达90%,且再生循环16次后其活性和理化性质也几乎未变。随后,基于深度还原策略,合成系列Ni-Mo合金相催化剂,在此过程中可形成Ni3Mo、Ni4Mo合金相,一定程度上减弱了催化剂的氧硫交换能力,增强了H2S吸附容量,减缓硫中毒过程,反应稳定性能得到改善。400℃深度还原的Ni-Mo型催化剂抗硫稳定性可提高1.5倍。CeO2催化剂中的氧空位（缺陷）位点具有活化CH4、CO2的能力,同时显示出良好的抗硫性。本研究通过制备不同形貌的CeO2催化剂,有效调控催化剂上的氧空位含量,构建氧空位诱导下的抗硫型DRM催化反应体系。其中,纳米球型CeO2催化剂在800℃下,甲烷转化率在30 h反应内仍保持22%左右,且未有明显的硫累积,同时催化剂上的表面氧空位含量与甲烷转化率之间存在正相关。
夏攀[6]（2021）在《Ni基介孔CH4/CO2重整催化剂的表面改性及其动力学研究》文中研究指明近年来,甲烷二氧化碳重整（CRM）因其独特的优势而备受到广泛的关注,一方面,CO2和CH4两大资源丰富的温室气体通过重整技术得到有效地利用。另一方面,反应生成的合成气H2/CO≤1:1,有利于后续碳资源与液体燃料或高价值化学品的合成。其中,非贵金属Ni具有与贵金属相媲美的催化活性,但催化剂在高温下易烧结进而导致积碳,影响了其工业应用。因此,开发高活性、高稳定性和强抗积碳性Ni基催化剂迫在眉睫。针对负载型镍基催化剂易在传统浸渍-高温焙烧中烧结团聚问题,本研究首先选择高比表面积高稳定性的分子筛MCM-41为载体,既能提高镍基负载型催化剂上活性金属镍的分散度,又能长时间在高温重整条件下保持载体结构的热稳定性。在此基础上,引入醇进行催化剂表面改性,考察醇的引入方式,进而调控醇-镍-载体之间相互作用力,提升活性金属-载体之间的相互作用力;再引入等离子体改性催化剂,进而降低Ni粒径,增强金属-载体之间相互作用力,进而提升催化剂的抗积碳性。（1）首先,分别采用不同碳链数和羟基数的甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和乙二醇表面改性Ni基催化剂,通过活性测试和表征分析,发现Ni基催化剂的催化性能和抗积碳性的主要影响因素是催化剂制备中引入的醇的羟基数而非碳链长度。其中,乙二醇表面改性制备的Ni基催化剂（NM-EG-C）的CH4和CO2转化率分别提高了29.43%和36.50%,700℃反应20h后,最终转化率为71.76%和82.34%。表征分析结果表明,乙二醇和Ni物种之间的络合作用和乙二醇的毛细作用,在催化剂制备过程中,更多的Ni2+物种会进入MCM-41的孔道内部,进而锚定在其内表面,有利于小尺寸和高分散的Ni颗粒的形成,抑制催化剂的积碳速率。另一方面,高比例的表面吸附氧会提高催化剂在反应过程中的消碳速率。通过动力学分析醇羟基数量对Ni基催化剂的影响,常规浸渍法制备得到催化剂的表观活化能为84.35 kJ/mol,乙醇和乙二醇表面修饰制备的Ni基催化剂的表观活化能分别为53.19 kJ/mol和56.53 kJ/mol,由此可见,随着醇羟基数的增加,催化剂的表观活化能能进一步降低,从而促进了CH4在反应位点上强化速率。（2）在乙醇表面改性制备Ni基催化剂的基础上,引入冷等离子体技术进行增强制备,以期进一步提高催化剂的活性和稳定性。单纯的H2射频等离子体可以原位还原Ni2+为Ni0形成Ni0/MCM-41催化剂,但高能电子会破坏分子筛有序的六方介孔结构。通过乙醇表面改性,让更多的Ni2+物种进入分子筛孔道内部,使Ni2+高度分散在MCM-41的孔道中,从而抑制高能电子对分子筛结构的破坏。乙醇和H2射频等离子体耦合强化Ni基催化剂（NM-EA-P）不仅保持了强金属-载体相互作用的同时提高了催化剂的低温还原性,降低了活性金属的粒径。其中,NM-EA-P表现出最高CH4和CO2的初始活性,其转化率分别达76.40%和76.36%,并在长时间反应过程中较为稳定,乙醇和H2射频等离子体偶联强化的Ni0/MCM-41具有较强的抗积碳性。不同等离子体处理方式对催化剂性能的影响被考察,并对等离子体是否能替代H2还原和焙烧进行了探讨。在非H2还原的条件下,直接射频等离子体处理制备的催化剂NM-EA-P可以有效地提高催化剂的初始活性和稳定性,反应20 h后,CH4和CO2转化率仅下降了2.62%和4.91%,积碳量为3.56%,表明H2等离子体可以替代还原和焙烧。表征结果发现,催化剂前驱体在温和的条件下迅速分解为Ni O,甚至在H2气氛下还原为活性相Ni0,避免了催化剂在高温焙烧和还原条件下的迁移团聚,进而提高催化剂的抗积碳性能。通过动力学分析乙醇与H2射频等离子体耦合强化对Ni基催化剂的影响,直接等离子体强化催化剂的表观活化能为95.55 kJ/mol,而乙醇和H2射频等离子体耦合强化的Ni基催化剂的表观活化能为65.478 kJ/mol,表观活化能的降低对CH4和CO2催化重整是有利的,有利于提升催化剂的低温活性,进而抑制积碳。（3）然后在上述研究的基础上,通过调控乙二醇的引入方式,制备不同结构的Ni基催化剂。对于乙二醇共浸渍制备的Ni基催化剂,所产生的还原性碳物质可以在N2焙烧气氛条件下将Ni O原位还原为Ni0,并形成碳包覆结构。对于乙二醇分步浸渍制备的Ni基催化剂,首先在碳化过程中合成复合载体,再将其浸渍在Ni（NO3）2水溶液中,N2焙烧过程中催化剂表面的碳物种无法将Ni O原位还原为Ni0,进而形成碳层叠结构。在此基础上,探究非H2还原条件下催化剂的催化性能和稳定性。乙二醇共浸渍制备的催化剂NM-EG-C,乙二醇在氮气气氛下焙烧时发生分解并碳化,还原性碳物种原位还原了大部分的Ni O,随后表面的Ni0原子以高表面迁移率发生重排现象,从而导致了碳包覆结构的形成。这种特殊的结构有效地抑制了CH4-CO2重整反应过程中活性金属的团聚,减小镍颗粒粒径和提高镍分散度。乙二醇共浸渍制备的催化剂NM-EG-C在700℃时具有最高的CH4和CO2初始活性,分别为77.01%和83.63%,且稳定性较好。由于Ni0的存在,乙二醇共浸渍制备的催化剂NM-EG-C即使在非H2还原条件,CH4和CO2的初始转化率仍达72.41%和80.87%,反应20h后CH4和CO2的转化率分别达到73.83%和80.26%。其中,乙二醇分步浸渍的催化剂EG-Sup-C-Ni-C,碳物种主要在MCM-41的外表面上,进而形成碳层叠的结构。这种结构不能有效地提高催化剂的稳定性,且Ni物种仍然是以Ni O的形态存在。通过动力学分析了醇羟基数量对Ni基催化剂的影响,发现由于乙二醇共浸渍催化剂NM-EG-C在催化剂制备过程中形成了碳包覆结构有效地降低了催化剂NM-EG-C催化反应中的表观活化能（51.81 kJ/mol）,提高催化反应速率。而乙二醇分步浸渍催化剂EG-Sup-C-Ni-C中Ni物种与复合载体（C-MCM-41）之间存在强的C-O-Ni键,使催化剂在反应过程中活性组分较难还原,导致催化剂EG-Sup-C-Ni-C反应中表观活化能的增加,最终高达62.10 kJ/mol。
张凤霞[7]（2021）在《改性Ni/γ-Al2O3催化甲烷二氧化碳重整及其热化学回收余热的研究》文中研究指明化石燃料燃烧释放的CO2是导致全球气候变暖的主要因素之一。甲烷二氧化碳重整技术能将这两种温室气体（CH4、CO2）转化为氢碳比（H2/CO）接近1的合成气。该合成气易于羰基化反应、二甲醚合成和Fischer-Tropsch合成等反应,转化为长链碳氢化合物,实现二氧化碳资源的高值化利用。因此,甲烷二氧化碳重整技术具有环境保护和资源化利用的双重意义。甲烷二氧化碳重整技术的镍基催化剂因易烧结和易积碳而导致催化活性下降甚至失活是该技术工业化应用的瓶颈问题。本论文针对Ni/γ-Al2O3催化剂的抗积碳及稳定性差问题,采用Ca O和Co改性Ni/γ-Al2O3催化剂以提高催化剂的稳定性和抗积碳能力。针对甲烷二氧化碳重整反应的吸热特性,研究了甲烷催化重整热化学回收烟气余热的耦合机制。该技术实现了余热的高效利用和碳回收利用的双重碳减排效果。系统研究了甲烷二氧化碳重整的相关反应机理及热力学参数。分析了不同反应温度（500～1200℃）、压力（0.5～2.0atm）、CH4/CO2（0.5～2）和微量氧与水对重整的转化率、选择性和积碳的影响特性。研究得出:高于900℃后,催化反应的重整转化率和选择性能保持在较高的水平,温度继续升高对转化率和选择性的增加影响较小。1atm和CH4/CO2=1时,甲烷、二氧化碳转化率可达到98.4%和97.0%。反应过程中微量的氧与水有助于提升目标产物的选择性和减少积碳量,氢气和一氧化碳的选择性可分别达到94.7%和96.9%,而积碳率仅为5.7×10-23%。采用浸渍法分别制备了Ca O改性Ni/γ-Al2O3和Co改性Ni Ca O/γ-Al2O3催化剂,对改性催化剂进行XRD、BET、H2-TPR、SEM、拉曼、红外光谱等检测表征,并进行重整催化活性的实验研究。研究得出添加一定量的Ca O能有效提高活性金属的分散性,并可有效抑制镍铝尖晶石的形成,提升催化剂的催化活性。Ca O改性Ni/γ-Al2O3催化剂,可使甲烷的转化率高达92.0%,二氧化碳的转化率高达95.0%,氢和一氧化碳的选择性分别达到87.9%和94.2%。添加Co会形成镍-钴化合物,增强活性金属镍与钴的协同作用,提升催化剂的抗积碳能力和稳定性能。Ni8Co2Ca O3/γ-Al2O3催化剂具有最优异的催化活性、稳定性和抗积碳能力,使得甲烷和二氧化碳的转化率分别达到92.6%和96.7%,氢气和一氧化碳的选择性分别达到82.8%和98.4%,稳定性达到100h以上。甲烷二氧化碳催化重整过程的积碳主要来源于甲烷高温裂解,在催化剂上形成碳纤维从而破坏活性金属与载体间的链接、或生成致密包裹的聚合碳导致催化剂失活。高温有利于重整主反应的进行,但是温度高于900℃后,尽管碳气化反应有一定的消碳效果,但甲烷裂解积碳的反应速率高于碳气化反应,最终积碳量会明显增加。温度对催化剂积碳量的影响比压力的影响更加敏感,提高温度、降低压力都有助于减少积碳。催化剂负载氧化钙和钴能显着提高催化剂的抗烧结和抗积碳性能。优化后的Ni8Co2Ca O3/γ-Al2O3催化剂在800℃、常压下连续反应100h仍能保持良好的催化活性,碳转化率仅为1.5%。研发了甲烷干重整热化学法回收烟气余热的技术,并进行了能量耦合与匹配的系统研究。甲烷干重整热化学余热回收率取决于重整后合成气中氢和一氧化碳的比例,重整反应热和热转化系数随着温度的升高或二氧化碳比例的增加而增加。采用甲烷干重整热化学回收余热,在提供相同有效热的前提下,能减少甲烷供给量,碳减排达到14.4%的效果。利用蓄热式甲烷三重整热化学余热回收工艺简化了烟气余热回收利用的工序。研究得出甲烷三重整反应在温度高于800℃能明显提高甲烷和二氧化碳的转化率,并提高合成气的产率。合成气H2/CO比控制在1.5～2.0,甲烷和二氧化碳的转化率分别可达99.0%和88.0%以上。催化过程中少量添加氧气不仅补充重整反应过程的热量,也能使三重整的反应热和热化学转化增量分别达到144.9k J·mol-CH4-1和27.4%。
白小俐[8]（2020）在《基于钙钛矿材料制备新型高效甲烷二氧化碳重整镍催化剂》文中研究说明当前,温室效应和能源短缺已成为全球面临的紧迫问题,CH4-CO2重整技术可以将两种强效的温室气体（CH4/CO2）转化为有价值的合成气（H2/CO）,用于清洁能源的生产。Ni基催化剂因成本适中且易得而被广泛应用于CH4-CO2重整反应研究,但其活性和稳定性仍不能满足工业应用的要求。因此,急需探索提高Ni基催化剂重整性能的新策略。钙钛矿材料因具有高热稳定性、良好的氧迁移率和独特的氧化还原性能等性质,在特定的反应体系中表现出良好的催化性能。因此,本论文尝试基于钙钛矿材料,负载Ni,制备新型高效的重整催化剂,并对催化剂的构-效关系进行了相应的探索。本文首先简单考察了 LaAlO3钙钛矿载体制备方法的影响,随后详细研究了不同量的碱土金属（Mg,Ca）取代LaAlO3中的A位元素,并在Ca取代的催化剂体系基础上,重点研究了活性金属Ni负载量的影响。同时,采用N2吸附、X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、能量色散X-射线谱法（EDX）、热重/差式扫描量热分析（TG/DSC）、氢气程序升温还原（H2-TPR）、二氧化碳程序升温脱附（CO2-TPD）以及X-射线光电子能谱（XPS）等表征手段对催化剂的结构进行了系统研究,主要结果如下:1.通过对不同制备方法的考察,发现在CH4-CO2重整反应中催化活性顺序为 Ni/LaAlO3（HT）>Ni/LaAlO3（CP）>Ni/LaAlO3（SG）>>LaNiO3。XRD结果显示共沉淀法和溶胶-凝胶法得到结晶良好的LaAlO3钙钛矿载体。N2吸附结果显示Ni/LaAlO3（HT）催化剂具有最大的比表面积,H2-TPR结果表明Ni/LaAlO3（HT）催化剂还原温度相对较低,这些结果初步解释了Ni/LaAlO3（HT）催化剂具有较高活性的原因。实验发现,Mg部分取代La后,催化剂的初始活性明显提高,其中Ni/La0.8Mg0.2AlO2.9催化剂的初始活性最高。N2吸附、XRD和TEM等表征结果表明Mg部分取代后导致Ni分散性更好,形成更小的Ni颗粒,这可能是催化剂初始活性增强的原因。同时CO2-TPD和O 1s XPS结果表明,Ni/La0.8Mg0.2AlO2.9催化剂拥有更多的碱性位点和氧空位,这两者都可以促进碳的气化,从而抑制碳的沉积。H2-TPR的结果表明Ni/La0.8Mg0.2AlO2.9催化剂上存在较强的金属-载体相互作用,导致反应过程中金属烧结现象有所缓解。Ni/La0.8Mg0.2A102.9催化剂的抗积碳和抗烧结性能较好,因而获得较好的稳定性2.Ca部分取代La后,催化剂的初始活性明显提高,其中Ni/La0.9Ca0.1AlO2.95催化剂的初始活性最高,但是其稳定性欠佳,为了提高催化剂的稳定性本文尝试采用降低载量调变金属粒径的策略。结果发现,2.5 wt%Ni/La0.9Ca0.1Al02.95表现出最好的稳定性。XRD结果表明,反应后的催化剂仍维持钙钛矿结构,并且反应后Ni（2.5）催化剂和Ni（10）催化剂表面有积碳。N2吸附表明2.5 wt%Ni/La0.9Ca0.1AlO2.95比表面积最大,有利于纳米Ni粒子的分散。H2-TPR结果表明,Ni含量越低,金属与载体之间的相互作用越强,从而提高了催化剂的抗烧结能力。CO2-TPD结果表明,Ni含量越低,催化剂拥有更多的碱性位点,这可以促进碳的气化,从而抑制碳的沉积,这也解释了低含量Ni催化剂的抗积碳性能好的原因。本工作突出了钙钛矿负载金属催化剂表面性质的重要性,同时优化了金属的负载量,为制备低金属负载量的高活性、稳定的（低积碳量）催化剂提供了新思路,并为降低温室气体排放和制造清洁能源领域提供了实验基础和理论指导。
于振杰[9]（2020）在《镍基催化剂在生物质小分子催化转化领域中的研究》文中研究指明由于化石燃料的过度使用导致环境压力越来越大,因此我们急需一种新能源,作为化石能源向清洁能源过度的桥梁。近几年来可再生能源,如有关生物质能源的研究逐渐兴起,生物质原料可以通过催化转化为高附加值化合物,高密度燃料等。其催化转化的化学过程被科研工作者们广泛研究。镍基催化剂在生物质催化转化反应中展现出了较好的活性,相对比与贵金属催化剂,镍基催化剂成本低廉,而且经过研究工作者多年的研究,其在一定的反应条件下活性可以媲美贵金属催化剂。本论文围绕镍基催化剂在生物质催化转化领域进行了一系列研究。主要内容如下:1、本工作研究了Ni（NO3）2、NiCl2、NiSO4、Ni（CH3COO）2、Ni（NH2SO3）2等作为镍前驱体对Ni/Al2O3催化剂在乙酸水蒸气重整制氢反应中催化性能的影响。本工作结合TPR、TPO、TPR-MS、TPO-MS、XRD、TG-MS、FT-IR、FT-Raman、BET、EA、TEM以及SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明,镍前驱体对镍基催化剂在乙酸水蒸气重整制氢反应中的催化性能有显着影响。当NiSO4和Ni（NH2SO3）2作为前驱体时,在催化剂还原过程中会生成Ni3S2,这会导致催化剂活性较低。上述催化剂前驱体在空气中煅烧时硫元素以SO2的形式脱除,而在氢气还原时以H2S的形式脱除。由于氯元素对催化剂的毒害作用,NiCl2/Al2O3催化剂在乙酸水蒸气重整反应中的活性不好,而且氯元素很难从催化剂表面去除。此外,氯元素和硫元素还可以促进镍物质和氧化铝的烧结。相比之下,Ni（CH3COO）2作为镍催化剂前驱体可以有效地抑制NiAl2O4的生成。Ni（CH3COO）2/Al2O3催化剂的活性与Ni（NO3）2/Al2O3相当,抗积碳能力方面Ni（CH3COO）2/Al2O3较高。2、本工作研究了碱金属、碱土金属、过渡金属和稀土金属（Na、Mg、K、Ca、Sc、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、La、Ce）等添加剂对Ni/Al2O3在乙酸水蒸气重整反应中催化性能的影响。碱金属和碱土金属的加入导致了氧化铝和镍物质的烧结。Cr、Ce或Zr的加入填充了催化剂载体的孔道,而Mn的加入则通过增加孔道导致催化剂比表面积增加。Cu和Zn的加入可能导致催化剂表面小孔隙的坍塌。另外,K或Na作为添加剂促进了氧化镍的还原,进而提高了催化剂的催化活性。La、Ce、Co作为添加剂也可以提高催化剂的催化活性,Mg、Ca、Sc、Cu、Zn、Zr作为添加剂则降低了催化剂的活性。K、Na改性后的催化剂比La、Ce改性后的催化剂更稳定,但积碳现象更加严重。K或Na改性后催化剂中生成的积碳主要以纤维状积碳为主,La或Ce改性后催化剂中生成的积碳主要为无定形积碳。纤维状积碳并不像无定形积碳那样导致镍催化剂的快速失活。TG-MS和DRIFTS研究表明,积碳中含有具有甲基、羰基、羧基和芳香环等官能团。La或Ce改性后的催化剂中生成的无定形积碳含有较多的脂肪族官能团。乙酸水蒸气重整反应的DRIFTS表征说明,重整反应涉及到许多反应中间体,其中包括-OH,C=O,C=C,C=C,COO,=C-H,-CH3,C-O-C官能团和催化剂所吸附的CO2。3、本工作研究了不同载体对于镍基催化剂催化性能的影响,探针反应选取糠醛加氢制备环戊酮。环戊酮（CPO）是一种用于生产其它高附加值化工产品的平台分子,糠醛制备环戊酮需要酸性位点和加氢位点分布均匀的催化剂。本工作研究了Ni/C和Ni/SBA-15催化剂对糠醛加氢制备环戊酮这一反应的催化性能。其中比表面积小、镍晶粒大的Ni/C催化剂对糠醛加氢生成糠醇或者四氢糠醇反应的活性较低,但是对于环戊酮的转化有较好的效果。Ni/C中丰富的强酸性位点抑制了糠醇进一步加氢到四氢糠醇这一反应,导致了糠醇选择性转化为CPO。Ni/SiO2催化剂具有比表面积大、镍微晶小、弱酸性等特点。即使在外加Br?nsted酸催化剂和Lewis酸催化剂的作用下,仍然会催化糠醛通过加氢反应生成四氢糠醇,进而抑制环戊酮的生成。相比之下,外加Lewis酸催化剂与Ni/C催化剂具有很好的协同作用,可以有效促进糠醛转化为CPO。4、本工作研究了不同外加添加剂在糠醛加氢反应中对于镍基催化剂性能的影响,外加添加剂可以促进糠醛选择性转化生成环戊酮。糠醛转化为环戊酮（CPO）这个反应不仅涉及加氢反应,而且还涉及酸催化反应。酸催化是以Lewis酸或Br?nsted酸进行催化,或两者同时催化。本工作用选用的催化剂为Ni/SiC催化剂,这种催化剂的表面含有及少量的酸性位点。在实验中我们将Lewis酸（硝酸盐和氯化物）或Br?nsted酸（D008,固体酸树脂催化剂）外部添加到反应介质中。结果表明,Lewis和Br?nsted均能催化糠醛转化为CPO。糠醇（FA）进一步加氢制四氢糠醇是主要副反应,用类似CrCl3的Lewis酸能有效地抑制上述这个副反应。在Ni/SiC-CrCl3催化体系中,CPO的收率可达88.1%。CrCl3与FA的螯合作用稳定了呋喃环上的C=C键和羟基,防止了上述副反应的发生,同时促进了CPO的形成。由结果知道,阴阳离子间的协同作用对FA转化为CPO至关重要。
于磊[10]（2020）在《改性镍基氧化铝催化重整制备合成气的研究》文中研究表明合成气是工业生产中重要的合成原料之一。本文基于生物质初级燃气重整制备合成气,通过热力学平衡分析,研究相关参数对于初级燃气重整产物分布的影响。通过对镍基氧化铝催化剂进行改性,用于初级燃气重整制备合成气。首先基于吉布斯自由能最小化原理对初级燃气的重整过程进行热力学平衡分析,研究平衡温度,压力,组分对于热力学平衡态时产物分布的影响,进而对重整工艺进行优化,结果表明:生物质初级燃气重整温度大于825℃时甲烷基本完全转化;如果要提高合成气比例,获得低氢碳比合成气,应当将重整温度提高到更高温度,利用逆水汽变换反应降低氢碳比,反之则是降低重整温度,利用水汽变换反应提高氢碳比。增大体系压力不利于合成气制备,利于甲烷化进行;CO2和水蒸汽的量是提高合成气收率,调节氢碳比的关键因素,通过增加CO2和水蒸汽的量,可以提高CH4转化率,在特定温度下,依据逆水汽变换反应进行的方向增加水蒸汽或者CO2的量可以调节合成气氢碳比。随后利用共沉淀法在不同焙烧温度下制备了四种镍基氧化铝催化剂,在甲烷干重整体系中进行了重整性能的评估,结合多种表征方法,揭示了影响催化剂性能的关键结构参数。结果表明,尖晶石结构可以改善催化剂的表面微孔特性,同时降低晶粒尺寸,增强活性金属与载体的相互作用,当催化剂中形成尖晶石结构时,催化剂中镍的存在形态发生改变。对载体进行改性,利用共沉淀法将活性碳纤维（ACF）加入镍基氧化铝催化剂体系内,制备了一系列复合载体催化剂,在甲烷干重整体系内对其性能进行了深入研究。同时基于复合载体催化剂建立了宏观反应动力学模型。相关表征表明Ni和Al2O3的共沉淀涂层在保持纤维良好表面性能的同时,能抑制ACF的碳参与反应;催化剂中添加ACF可以增强催化剂表面的碱性位,提高催化剂表面金属分散度,有利于原料气的吸附和活化;并且可以降低尖晶石Ni Al2O4的晶粒尺寸;此外,FTIR表明ACF可以在表面提供丰富的含氧官能团和甲基官能团,是反应的中间产物,有效地促进了反应的进行。对于催化剂Ni-γ-Al2O3/ACF,重整温度800℃以下时,CH4和CO2的表观活化能分别为96.28k J·mol-1和50.45 k J·mol-1,800℃以上时CH4和CO2的表观活化能分别为5.33 k J·mol-1和4.69 k J·mol-1,二氧化碳的表观活化能低于文献报道的其它催化剂。利用金属助剂对ACF负载的镍基氧化铝催化剂进行改性,利用共沉淀法将Mn、Fe、Co、Cu四种金属助剂加入催化剂Ni-γ-Al2O3/ACF体系内,制备了一系列双金属催化剂,在甲烷干重整和逆水汽变换体系内对催化剂性能进行研究,结果表明双金属催化剂具有催化重整和调节氢碳比的双功能。相关表征表明,金属助剂的加入提高了ACF负载的镍基氧化铝催化剂的抗烧结性能,改善了活性金属镍的分散度,显着提升了催化性能。四种催化剂中,添加了助剂Co的双金属催化剂具有最佳的催化性能,CH4和CO2转化率最高。金属助剂对于催化剂调节合成气氢碳比具有重要作用,在干气重整体系中,加入了Co的双金属催化剂,对合成气的氢碳比的调剂性能最优,对比四种双金属催化剂在逆水汽变换反应中的催化性能,Ni-Co双金属催化剂对于逆水汽变换反应的催化效果最好,此时氢气的转化率在800℃、850℃和900℃下时分别为:43.4%、44.9%和46.1%。同时,在两步法生物质热解-水蒸汽重整的体系内,对三组催化剂的生物质热解重整性能进行了研究。镍基氧化铝催化剂中尖晶石结构对于稻壳生物质的热解水蒸汽重整性能具有重要的影响,随着催化剂焙烧温度的增加,生成的尖晶石结构显着提高了产物中合成气的量;与镍基氧化铝催化剂相比,ACF的加入,提高了催化剂的热解水蒸汽重整性能,合成气产量从12.16 mmo L/g提高到17.32 mmo L/g;对于双金属催化剂而言,四种金属助剂中,Fe基双金属催化剂的合成气收率最高,达22.53 mmo L/g,Cu基双金属催化剂的变换性能最优。
二、制备方法对镍催化剂重整活性的影响（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、制备方法对镍催化剂重整活性的影响（论文提纲范文）
（1）动态诱导法制备镍基催化剂及其甲烷二氧化碳重整反应性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 甲烷二氧化碳的利用研究 |
| 1.2.1 甲烷的利用研究 |
| 1.2.2 二氧化碳的利用研究 |
| 1.2.3 甲烷二氧化碳的综合利用研究 |
| 1.3 甲烷二氧化碳重整机理研究 |
| 1.3.1 热力学研究 |
| 1.3.2 动力学研究 |
| 1.4 甲烷二氧化碳重整催化剂的研究 |
| 1.4.1 载体 |
| 1.4.2 活性组分 |
| 1.4.3 助剂 |
| 1.5 催化剂失活及解决对策 |
| 1.5.1 催化剂的失活 |
| 1.5.2 解决对策 |
| 1.6 本论文的选题意义和研究内容 |
| 1.6.1 选题依据与研究意义 |
| 1.6.2 研究目标与内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品、气体及仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品和气体 |
| 2.1.2 实验仪器和设备 |
| 2.2 表征仪器的使用及测试条件 |
| 2.2.1 X-射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.2.3 H_2-O_2 滴定 |
| 2.2.4 差热-热失重分析(TG-DTA) |
| 2.2.5 ICP-AES分析 |
| 2.2.6 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.2.7 X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.2.8 程序升温氧化-质谱联用(TPO-MS) |
| 2.3 甲烷二氧化碳催化剂性能评价 |
| 2.3.1 甲烷二氧化碳催化剂性能评价装置 |
| 2.3.2 催化剂评价实验操作流程 |
| 2.3.3 性能数据分析处理 |
| 第三章 价态变化诱导法制备钒氧化物镍基催化剂及其催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钒氧化物镍基催化剂的制备 |
| 3.2.1 载体的制备 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.3 反应前催化剂的表征 |
| 3.3.1 载体和反应前催化剂的XRD表征 |
| 3.3.2 反应前催化剂的H_2-O_2滴定分析 |
| 3.3.3 反应前催化剂透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 3.3.4 反应前催化剂的X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.4 催化剂的甲烷二氧化碳重整性能评价及反应后表征 |
| 3.4.1 800°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 3.4.2 750°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 价态变化诱导法制备锰氧化物镍基催化剂及其催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锰氧化物镍基催化剂的制备 |
| 4.2.1 载体的制备 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.3 反应前催化剂的表征 |
| 4.3.1 载体与反应前催化剂的XRD表征 |
| 4.3.2 反应前催化剂的透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 4.3.3 反应前催化剂X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 4.4 催化剂的甲烷二氧化碳重整性能评价及反应后表征 |
| 4.4.1 800°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 4.4.2 750°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 动态诱导法制备Ni/CeO_2催化剂及其重整活性探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ni/CeO_2 催化剂的制备 |
| 5.2.1 载体的制备 |
| 5.2.2 催化剂的制备 |
| 5.3 反应前催化剂的表征 |
| 5.3.1 载体和反应前催化剂的XRD表征 |
| 5.3.2 反应前催化剂的透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 5.3.3 反应前催化剂的X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 5.3.4 反应前催化剂的差热-热失重(TG-DTA)分析结果 |
| 5.3.5 反应前催化剂的H_2-TPR结果 |
| 5.4 催化剂的甲烷二氧化碳重整活性评价及反应后表征 |
| 5.4.1 催化剂的甲烷二氧化碳重整活性评价 |
| 5.4.2 反应后催化剂的表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于二氧化硅高效催化剂的构筑及其乙醇水蒸气重整催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 氢能背景概述 |
| 1.1.1 能源现状 |
| 1.1.2 氢能的概述 |
| 1.2 乙醇水蒸气重整反应的研究进展 |
| 1.2.1 乙醇制氢的意义 |
| 1.2.2 乙醇水蒸气重整制氢(ESR)反应途径 |
| 1.3 乙醇水蒸气重整制氢催化剂研究现状 |
| 1.3.1 催化活性组分分类 |
| 1.3.2 催化剂载体 |
| 1.4 乙醇水蒸气重整制氢技术所面临的问题 |
| 1.4.1 催化剂的作用效率不高 |
| 1.4.2 活性金属的烧结及解决策略 |
| 1.4.3 催化剂的积碳路径及改进方法 |
| 1.5 本论文的设计思路和研究内容 |
| 1.5.1 设计思路及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 蛋黄-蛋壳结构Pt-Pd/HS催化剂的合成及其乙醇水蒸气重整催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与设备 |
| 2.2.2 催化剂合成 |
| 2.2.3 催化剂表征 |
| 2.2.4 催化剂性能评价 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂表征分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 类火龙果型Pt-Cu@MS催化剂的合成及其乙醇水蒸气重整催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与设备 |
| 3.2.2 催化剂合成 |
| 3.2.3 催化剂表征 |
| 3.2.4 催化性能评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂表征分析 |
| 3.3.2 催化剂的反应性能 |
| 3.3.3 反应后催化剂表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单核型核壳结构Ni-Cu@Ca-S纳米催化剂的合成及其乙醇水蒸气重整催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与设备 |
| 4.2.2 催化剂合成 |
| 4.2.3 催化剂表征 |
| 4.2.4 催化剂性能评价 |
| 4.2.5 反应后催化剂的再生 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂表征分析 |
| 4.3.2 催化剂的反应性能 |
| 4.3.3 反应后催化剂表征分析 |
| 4.3.4 反应后催化剂重复利用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 核壳型多级Pt-Cu@Ni-S纳米催化剂的合成及其乙醇水蒸气重整催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与设备 |
| 5.2.2 催化剂合成 |
| 5.2.3 催化剂表征 |
| 5.2.4 催化剂性能评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂表征分析 |
| 5.3.2 催化剂的反应性能 |
| 5.3.3 反应后催化剂的表征分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）水蒸气重整生物油模型化合物制氢过程中积碳性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物质 |
| 1.1.1 生物质的定义 |
| 1.1.2 生物质制氢的方法 |
| 1.2 生物油 |
| 1.2.1 生物油的成分 |
| 1.2.2 生物油制氢的路线 |
| 1.2.3 积碳的产生及影响 |
| 1.3 水蒸气重整制氢催化剂 |
| 1.3.1 贵金属催化剂 |
| 1.3.2 非贵金属催化剂 |
| 1.4 催化剂的改性方法 |
| 1.4.1 对催化剂的载体进行改性 |
| 1.4.2 通过添加助剂对催化剂进行改性 |
| 1.5 本文结构和研究内容 |
| 第二章 实验方案设计与研究方法 |
| 2.1 实验所需主要试剂 |
| 2.2 催化性能的评价 |
| 2.2.1 镍基催化剂在水蒸气重整性能的评价 |
| 2.2.2 相关评价公式 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 程序升温还原测试(TPR) |
| 2.3.2 X-射线衍射仪(XRD) |
| 2.3.3 氢气程序升温脱附测试(H_2-TPD) |
| 2.3.4 氨气程序升温脱附测试(NH_3-TPD) |
| 2.3.5 二氧化碳程序升温脱附测试(CO_2-TPD) |
| 2.3.6 孔道结构及比表面积测试(BET) |
| 2.3.7 热重测试(TG) |
| 2.3.8 程序升温氧化测试(TPO) |
| 2.3.9 红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.3.10 元素分析(EA) |
| 2.3.11 拉曼测试(Raman) |
| 2.3.12 透射电子显微镜测试(TEM) |
| 2.3.13 原位红外测试(DRIFTS) |
| 第三章 Ni/Al_2O_3催化剂上乙酸水蒸气重整的研究:镍负载量与催化剂性能和催化性能的关系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 制备催化剂方法 |
| 3.2.2 表征催化剂方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 镍催化剂的程序升温还原表征 |
| 3.3.2 镍催化剂的XRD表征 |
| 3.3.3 镍催化剂的BET表征 |
| 3.3.4 镍催化水蒸气重整乙酸性能的研究:不同温度 |
| 3.3.5 镍催化水蒸气重整乙酸性能的研究:不同LHSV和 S/C |
| 3.3.6 镍催化水蒸气重整乙酸寿命试验及积碳的表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 在镍/凹凸棒石催化剂上对乙酸和愈创木酚进行蒸汽重整:通过KOH活化来调整催化剂的孔结构,以提高抗结焦性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 制备催化剂方法 |
| 4.2.2 催化剂催化性能的表征 |
| 4.2.3 催化剂性能的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ni/Atta催化剂的XRD表征 |
| 4.3.2 Ni/Atta催化剂的比表面积表征 |
| 4.3.3 Ni/Atta催化剂的TPR表征 |
| 4.3.4 Ni/Atta催化剂的H_2-TPD表征 |
| 4.3.5 Ni/Atta催化剂的CO_2-TPD表征 |
| 4.3.6 Ni/Atta催化剂的乙酸和愈创木酚重整反应性能的研究 |
| 4.3.7 Ni/Atta催化剂的乙酸和愈创木酚重整反应原位红外的研究 |
| 4.3.8 Ni/Atta催化剂的乙酸和愈创木酚重整反应寿命试验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ni-Ba/Al_2O_3催化剂上乙酸的水蒸气重整:钡的加入对积碳行为和反应中间体形成的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 制备催化剂方法 |
| 5.2.2 催化剂催化性能的表征 |
| 5.2.3 催化剂性质的表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Ba-Ni/Al_2O_3催化剂的XRD表征 |
| 5.3.2 Ba-Ni/Al_2O_3催化剂的TPR表征 |
| 5.3.3 Ba-Ni/Al_2O_3催化剂的BET表征 |
| 5.3.4 Ba-Ni/Al_2O_3催化剂的CO_2-TPD表征 |
| 5.3.5 Ba-Ni/Al_2O_3催化剂的乙酸重整反应表征 |
| 5.3.6 Ba-Ni/Al_2O_3催化剂的乙酸重整原位反应表征 |
| 5.3.7 Ba-Ni/Al_2O_3催化剂的乙酸重整寿命试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 在碱性氧化物改性的Ni/SiO_2催化剂上对愈创木酚进行蒸汽重整:碱度对积碳性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 制备催化剂方法 |
| 6.2.2 催化剂催化性能表征 |
| 6.2.3 催化剂性能表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 X-Ni/SiO_2催化剂的BET表征 |
| 6.3.2 X-Ni/SiO_2催化剂的XRD表征 |
| 6.3.3 X-Ni/SiO_2催化剂的H_2-TPD表征 |
| 6.3.4 X-Ni/SiO_2催化剂的TPR表征 |
| 6.3.5 X-Ni/SiO_2催化剂的CO_2-TPR表征 |
| 6.3.6 X-Ni/SiO_2催化剂愈创木酚重整性能的研究 |
| 6.3.7 愈创木酚重整反应后液体产物的分析研究 |
| 6.3.8 愈创木酚重整反应原位红外分析 |
| 6.3.9 X-Ni/SiO_2催化剂愈创木酚重整寿命试验研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 一、在校期间发表的学术论文 |
| 二、在校期间发表的专利 |
| 三、在校期间获奖情况 |
（4）生物质合成气催化转化富产氢气和甲烷（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 生物质制合成天然气 |
| 1.2 甲烷化反应 |
| 1.2.1 甲烷化反应热力学及机理 |
| 1.2.2 Ni基甲烷化催化剂 |
| 1.2.3 催化剂的失活 |
| 1.3 焦油蒸气重整反应 |
| 1.3.1 反应特点 |
| 1.3.2 焦油重整催化剂 |
| 1.3.3 CO_2吸收强化蒸汽重整 |
| 1.4 甲烷化耦合焦油重整工艺 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 2 催化剂的制备与评价 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 催化剂制备 |
| 2.1.3 催化剂表征 |
| 2.1.4 甲烷化性能评价 |
| 2.1.5 焦油重整性能评价 |
| 2.1.6 CO_2循环吸收性能评价 |
| 2.2 催化剂的结构 |
| 2.3 甲烷化活性评价 |
| 2.3.1 还原温度对催化剂甲烷化活性的影响 |
| 2.3.2 反应温度对催化剂甲烷化活性的影响 |
| 2.3.3 Ni负载量对催化剂甲烷化活性的影响 |
| 2.3.4 与商业催化剂活性对比 |
| 2.3.5 反应后催化剂表征 |
| 2.4 焦油重整活性评价 |
| 2.4.1 反应温度对焦油重整活性的影响 |
| 2.4.2 不同催化剂对焦油重整活性的影响 |
| 2.5 CO_2吸收量和循环稳定性能评价 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 甲烷化耦合焦油重整 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验装置及原理 |
| 3.1.3 产品分析 |
| 3.1.4 数据处理 |
| 3.2 稳定性实验 |
| 3.3 甲烷化耦合焦油重整研究 |
| 3.3.1 催化剂对耦合反应的影响 |
| 3.3.2 不同温度梯度对耦合反应的影响 |
| 3.3.3 反应后催化剂的表征 |
| 3.3.4 焦油组成变化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）甲烷干重整抗硫型（H2S）催化剂的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 DRM中H_2S来源及催化剂硫中毒问题 |
| 1.2.1 简介DRM反应 |
| 1.2.2 各种常见甲烷源中所含的H_2S及去除方式 |
| 1.2.3 H_2S对活性组分的毒害作用——以Ni为例 |
| 1.2.4 H_2S对活性组分的毒害机理探究 |
| 1.2.5 硫中毒后的再生问题 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 调整活性位点的电子环境以提高其抗硫性能 |
| 1.3.2 添加助剂或者牺牲剂来提高抗硫性 |
| 1.3.3 采用活性位难被H_2S毒害的催化剂 |
| 1.4 本文的选题依据与主要研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 论文创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品与仪器设备 |
| 2.1.1 实验的主要药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 表征方法与实验过程 |
| 2.3 催化剂制备过程 |
| 2.3.1 Ni负载于Al~(3+)_(penta)配位γ-Al_2O_3载体 |
| 2.3.2 Ni-Mo双金属催化剂的制备 |
| 2.3.3 不同形貌CeO_2催化剂的制备 |
| 2.4 催化剂活性测定 |
| 2.4.1 Ni/Al_2O_3催化剂活性测定 |
| 2.4.2 Ni-Mo双功能催化剂活性测定 |
| 2.4.3 不同形貌CeO_2催化剂活性测定 |
| 2.5 反应过程中的公式 |
| 2.5.1 反应活性评价公式 |
| 2.5.2 单活性位点对反应物转化速率计算公式 |
| 第三章 DRM反应中Ni-Al_2O_3催化剂抗硫性能探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 未反应催化剂的物化性质表征 |
| 3.3 催化剂在还原前后的变化 |
| 3.4 不含H_2S的 DRM活性测试 |
| 3.5 加入H_2S的 DRM活性测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Ni-Mo双功能催化剂在DRM反应中耐H_2S表现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni-Mo/Si O_2催化剂的催化性能 |
| 4.3 未反应催化剂的物化性质表征 |
| 4.4 硫中毒机理探究 |
| 4.5 深度还原处理后DRM反应中抗硫性变化 |
| 4.6 深度还原处理对Ni-Mo催化剂物化性质影响 |
| 4.7 Ni_3Mo和Ni_4Mo的形成对硫吸附行为的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 Ce基催化剂上氧空位的利用及其对DRM反应中抗硫性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同形貌CeO_2催化剂抗硫活性探究 |
| 5.3 CeO_2样品的物化性质探究 |
| 5.4 反应前后CeO_2样品的Raman测试结果 |
| 5.5 反应前的催化剂XPS测试结果-氧空位的变化分析 |
| 5.6 反应后的催化剂XPS测试结果-氧空位的变化分析 |
| 5.7 CeO_2-NS催化剂反应前后的XPS测试结果-氧空位的变化分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间发表论文目录 |
| 攻读硕士期间所获荣誉 |
（6）Ni基介孔CH4/CO2重整催化剂的表面改性及其动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.3 反应与失活机理 |
| 1.4 失活解决策略 |
| 1.4.1 晶面与抗积碳性的关系 |
| 1.4.2 粒径与抗积碳性的关系 |
| 1.4.3 分散度与抗积碳性的关系 |
| 1.4.4 金属-载体相互作用力与抗积碳性的关系 |
| 1.4.5 CO_2吸附能力与抗积碳性的关系 |
| 1.5 选题思路和研究内容 |
| 1.5.1 选题思路 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验设备及试剂 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验气体 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.3 催化剂活性评价 |
| 2.4 催化剂动力学评价 |
| 2.4.1 催化剂动力学测试原理 |
| 2.4.2 催化剂动力学测试步骤 |
| 2.5 催化剂表征 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.2 低温液氮吸脱附(BET) |
| 2.5.3 程序升温脱附(TPD) |
| 2.5.4 程序升温还原(TPR) |
| 2.5.5 差热分析(TG) |
| 2.5.6 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.5.7 傅里叶变换红外(FT-IR) |
| 2.5.8 拉曼光谱(Roman) |
| 2.5.9 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5.10 透射电子显微镜(TEM) |
| 第三章 醇增强Ni基催化剂的制备及其抗积碳性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂制备 |
| 3.2.2 催化剂性能评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂结构分析 |
| 3.3.2 催化剂性能评价结果 |
| 3.3.3 催化剂积碳分析 |
| 3.3.4 催化剂动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 醇与等离子体耦合强化Ni基催化剂的制备及其抗积碳性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂制备 |
| 4.2.2 催化剂性能评价 |
| 4.3 醇与等离子体耦合强化Ni基催化剂及其抗积碳性能的研究 |
| 4.3.1 催化剂结构分析 |
| 4.3.2 催化剂性能评价结果 |
| 4.3.3 催化剂积碳分析 |
| 4.4 等离子体处理方式及其催化剂抗积碳性能的研究 |
| 4.4.1 催化剂结构分析 |
| 4.4.2 催化剂性能评价结果 |
| 4.4.3 催化剂积碳分析 |
| 4.5 催化剂动力学分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 原位还原Ni基催化剂的制备及其抗积碳性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 催化剂制备 |
| 5.2.2 催化剂性能评价 |
| 5.3 乙二醇表面改性及其原位还原Ni基催化剂的制备 |
| 5.3.1 催化剂结构分析 |
| 5.3.2 H_2 还原条件下的催化剂性能评价结果 |
| 5.3.3 H_2还原条件下的催化剂性能评价结果 |
| 5.3.4 催化剂动力学分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文及取得研究成果 |
（7）改性Ni/γ-Al2O3催化甲烷二氧化碳重整及其热化学回收余热的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 温室气体的来源与危害 |
| 1.1.1 温室气体的来源 |
| 1.1.2 温室气体的危害 |
| 1.2 二氧化碳减排技术 |
| 1.2.1 二氧化碳捕集 |
| 1.2.2 二氧化碳封存 |
| 1.2.3 二氧化碳的利用 |
| 1.3 甲烷二氧化碳重整技术 |
| 1.3.1 重整技术的发展现状 |
| 1.3.2 重整反应过程 |
| 1.3.3 积碳 |
| 1.3.4 干重整催化剂 |
| 1.3.5 催化剂制备方法 |
| 1.4 甲烷二氧化碳重整过程的能耗 |
| 1.5 选题的目的和意义 |
| 1.5.1 选题的目的 |
| 1.5.2 选题的意义 |
| 1.6 课题的研究内容与创新点 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 创新点 |
| 第二章 甲烷二氧化碳重整反应的热力学研究 |
| 2.1 甲烷二氧化碳重整反应过程 |
| 2.1.1 反应体系独立反应的确定 |
| 2.1.2 反应体系的平衡常数 |
| 2.2 甲烷二氧化碳重整反应热力学计算结果与分析 |
| 2.2.1 温度和CH_4/CO_2值的影响 |
| 2.2.2 压力的影响 |
| 2.2.3 氧气的影响 |
| 2.2.4 水的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 CaO改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂的研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 催化剂制备 |
| 3.1.2 催化剂性能表征 |
| 3.1.3 催化剂活性测试实验 |
| 3.2 催化剂性能 |
| 3.2.1 BET分析 |
| 3.2.2 H_2-TPR分析 |
| 3.2.3 XRD分析 |
| 3.2.4 SEM分析 |
| 3.3 催化剂的活性和稳定性 |
| 3.3.1 反应温度的影响 |
| 3.3.2 空速的影响 |
| 3.3.3 催化剂的稳定性 |
| 3.4 失活催化剂的特性 |
| 3.4.1 XRD分析 |
| 3.4.2 SEM分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Co改性Ni-CaO/γ-Al_2O_3催化剂的研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 催化剂制备 |
| 4.1.2 催化剂的表征 |
| 4.1.3 催化剂活性测试实验 |
| 4.2 催化剂性能 |
| 4.2.1 BET分析 |
| 4.2.2 H_2-TPR分析 |
| 4.2.3 XRD分析 |
| 4.2.4 SEM分析 |
| 4.3 催化剂的活性和稳定性 |
| 4.3.1 反应温度的影响 |
| 4.3.2 空速的影响 |
| 4.3.3 催化剂的稳定性 |
| 4.4 失活催化剂的特性 |
| 4.4.1 XRD分析 |
| 4.4.2 SEM分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 甲烷二氧化碳重整积碳机理及调控机制 |
| 5.1 积碳特性及热力学分析 |
| 5.1.1 积碳反应 |
| 5.1.2 积碳热力学分析 |
| 5.1.3 积碳过程 |
| 5.2 积碳机理 |
| 5.3 影响积碳的因素 |
| 5.3.1 反应温度 |
| 5.3.2 反应压力 |
| 5.3.3 助剂 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 甲烷重整与余热回收相耦合的热力系统研究 |
| 6.1 甲烷干重整热化学回收 |
| 6.1.1 技术方案 |
| 6.1.2 化学反应 |
| 6.1.3 甲烷干重整热化学余热回收重整反应器 |
| 6.2 甲烷干重整热化学回收过程热力学分析 |
| 6.3 甲烷干重整热化学余热回收过程分析 |
| 6.3.1 反应热 |
| 6.3.2 热化学转化增量 |
| 6.3.3 热平衡 |
| 6.3.4 碳减排效果 |
| 6.4 甲烷三重整蓄热热化学余热回收 |
| 6.4.1 技术方案 |
| 6.4.2 反应机理及蓄热式催化重整反应器 |
| 6.4.3 蓄热式三重整热化学余热回收过程的分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）基于钙钛矿材料制备新型高效甲烷二氧化碳重整镍催化剂（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二氧化碳的化工利用 |
| 1.2.1 二氧化碳的来源 |
| 1.2.2 二氧化碳的转化 |
| 1.3 甲烷的化工利用 |
| 1.3.1 甲烷水蒸气重整 |
| 1.3.2 甲烷部分氧化 |
| 1.3.3 甲烷二氧化碳重整 |
| 1.4 CH_4-CO_2重整研究进展 |
| 1.4.1 热力学分析 |
| 1.4.2 催化剂设计 |
| 1.4.3 反应机理研究 |
| 1.5 钙钛矿材料概述 |
| 1.5.1 结构特性 |
| 1.5.2 催化应用 |
| 1.5.3 常见制备方法 |
| 1.6 本论文研究意义与内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 催化剂制备 |
| 2.3.1 LaAlO_3载体的制备 |
| 2.3.2 La_(1-x)X_xAlO_(3-δ)(X=Mg,Ca)载体的制备 |
| 2.3.3 LaAl_(0.8)Mg_(0.2)O_(2.9)载体的制备 |
| 2.3.4 Ni/perovskite催化剂的制备 |
| 2.3.5 LaNiO_3催化剂的制备 |
| 2.4 表征技术 |
| 2.4.1 N_2吸附 |
| 2.4.2 X-射线衍射(XRD) |
| 2.4.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.4 能量色散X-射线谱法(EDX) |
| 2.4.5 热重/差式扫描量热分析(TG/DSC) |
| 2.4.6 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.4.7 二氧化碳程序升温脱附(CO_2-TPD) |
| 2.4.8 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5 催化性能评价 |
| 第三章 Ni/La_(1-x)Mg_xAlO_(3-δ)催化剂在CH_4-CO_2重整中的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LaAlO_3载体的制备方法结果与讨论 |
| 3.2.1 制备方法对催化性能的影响 |
| 3.2.2 催化剂结构表征 |
| 3.3 Ni/La_(1-x)Mg_xAlO_(3-δ)催化剂实验结果与讨论 |
| 3.3.1 Mg取代含量的影响 |
| 3.3.2 Mg取代对Ni/LaAlO_3重整催化性能的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Ni/La_(1-x)Ca_xAlO_(3-δ)催化剂在CH_4-CO_2重整中的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 催化性能考察 |
| 4.2.2 催化剂结构表征 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（9）镍基催化剂在生物质小分子催化转化领域中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物质催化转化的概述 |
| 1.1.1 铁磁性生物油水蒸汽重整反应 |
| 1.1.2 生物质加氢反应概述 |
| 1.2 镍基催化剂的研究进展 |
| 第二章 实验试剂、仪器及表征方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 表征方法 |
| 第三章 不同阴离子对于镍基催化剂性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 镍基氧化铝催化剂的制备 |
| 3.2.2 样品表征 |
| 3.2.3 镍基催化剂的评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 镍基催化剂的热重分析 |
| 3.3.2 镍基催化剂的物理吸附表征 |
| 3.3.3 镍基催化剂的H2-TPR表征 |
| 3.3.4 镍基催化剂的XRD表征 |
| 3.3.5 镍基催化剂性能评价 |
| 3.3.6 镍基催化剂的稳定性评价 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 14种添加剂对于镍基催化剂的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 镍基催化剂的制备 |
| 4.2.2 样品表征 |
| 4.2.3 催化剂测试测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂的比表面积和孔结构 |
| 4.3.2 镍基催化剂的XRD表征 |
| 4.3.3 镍基催化剂的TPR表征 |
| 4.3.4 镍基催化剂的紫外漫反射表征 |
| 4.3.5 镍基催化剂的性能评价 |
| 4.3.6 镍基催化剂的稳定性和积碳研究 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 不同镍基催化剂载体表面酸性位点对于催化剂性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 镍基催化剂的制备 |
| 5.2.2 样品表征 |
| 5.2.3 催化剂测试测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂的比表面积和孔结构 |
| 5.3.2 镍基催化剂的XRD表征 |
| 5.3.3 镍基催化剂的TPR表征 |
| 5.3.4 镍基催化剂的TPD表征 |
| 5.3.5 镍基催化剂的红外表征 |
| 5.3.6 镍基催化剂的评价 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 Ni/Si C催化剂外加Br?nsted和 Lewis酸对糠醛转化为环戊酮的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 镍基催化剂的制备 |
| 6.2.2 样品表征 |
| 6.2.3 催化剂测试测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 催化剂的比表面积和孔结构 |
| 6.3.2 镍基催化剂的TPR表征 |
| 6.3.3 镍基催化剂的XRD表征 |
| 6.3.4 镍基催化剂的酸性位点表征 |
| 6.3.5 镍基催化剂的性能测试 |
| 6.3.6 红外表征 |
| 6.3.7 DRIFTS表征 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）改性镍基氧化铝催化重整制备合成气的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 合成气制备工艺概况 |
| 1.2.1 煤气化制备合成气 |
| 1.2.2 甲烷转化制备合成气 |
| 1.2.3 生物质转化制备合成气 |
| 1.3 生物质气化制备合成气催化剂研究进展 |
| 1.3.1 天然矿石类催化剂 |
| 1.3.2 碱金属/碱土金属催化剂 |
| 1.3.3 贵金属和过渡金属催化剂 |
| 1.3.4 碳材料催化剂 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 反应试剂与原材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 催化剂制备及活性评价 |
| 2.3.1 催化剂制备 |
| 2.3.2 催化剂活性评价 |
| 2.4 催化剂表征测试方法 |
| 2.4.1 化学吸附 |
| 2.4.2 X-射线晶体衍射(XRD)分析 |
| 2.4.3 催化剂形貌分析 |
| 2.4.4 傅里叶红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.5 比表面积和孔结构分析(BET) |
| 第三章 基于热力学分析的初级燃气重整工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Aspen Plus简介和热力学平衡计算方法 |
| 3.3 初级燃气组分简化及模型设置 |
| 3.3.1 初级燃气组分设置 |
| 3.3.2 模型设置 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 重整温度的影响 |
| 3.4.2 压力的影响 |
| 3.4.3 组分的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 尖晶石结构镍基氧化铝催化重整模拟生物质气 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂制备及性能评价 |
| 4.2.1 催化剂制备 |
| 4.2.2 催化剂性能评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂表征 |
| 4.3.2 催化剂性能评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 碳纤维改性镍基氧化铝催化剂的制备及性能评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂制备及性能评价 |
| 5.2.1 催化剂制备 |
| 5.2.2 催化剂性能评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 最佳载体比例 |
| 5.3.2 催化剂表征 |
| 5.3.3 催化剂性能评价 |
| 5.3.4 重整机理分析 |
| 5.3.5 宏观反应动力学研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 金属助剂对于ACF负载的镍基氧化铝催化剂性能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂制备及性能评价 |
| 6.2.1 催化剂制备 |
| 6.2.2 催化剂性能评价 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 催化剂表征 |
| 6.3.2 性能评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 生物质热解水蒸汽催化重整制备合成气 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 催化剂制备 |
| 7.2.2 生物质热解气催化重整 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 催化剂热解重整性能评价 |
| 7.3.2 热解重整工艺参数的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 全文总结与工作展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间主要的学术成果 |
四、制备方法对镍催化剂重整活性的影响（论文参考文献）
- [1]动态诱导法制备镍基催化剂及其甲烷二氧化碳重整反应性能研究[D]. 杨婷. 内蒙古大学, 2021
- [2]基于二氧化硅高效催化剂的构筑及其乙醇水蒸气重整催化性能研究[D]. 代蓉. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]水蒸气重整生物油模型化合物制氢过程中积碳性质的研究[D]. 章展铭. 济南大学, 2021
- [4]生物质合成气催化转化富产氢气和甲烷[D]. 冉亚红. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]甲烷干重整抗硫型（H2S）催化剂的制备及性能研究[D]. 刘旭鹏. 昆明理工大学, 2021
- [6]Ni基介孔CH4/CO2重整催化剂的表面改性及其动力学研究[D]. 夏攀. 重庆理工大学, 2021(02)
- [7]改性Ni/γ-Al2O3催化甲烷二氧化碳重整及其热化学回收余热的研究[D]. 张凤霞. 昆明理工大学, 2021(02)
- [8]基于钙钛矿材料制备新型高效甲烷二氧化碳重整镍催化剂[D]. 白小俐. 北京化工大学, 2020(02)
- [9]镍基催化剂在生物质小分子催化转化领域中的研究[D]. 于振杰. 济南大学, 2020(01)
- [10]改性镍基氧化铝催化重整制备合成气的研究[D]. 于磊. 东南大学, 2020(01)