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铁基逆水煤气变换催化剂的制备和性能研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 03:25:20
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铁基逆水煤气变换催化剂的制备和性能研究【摘要】:CO_2气体的大量排放严重威胁人类的生存环境。所以,对CO_2的回收利用日益迫切。通过逆水煤气变换反应将CO_2转化为合成气被认为是

【摘要】: CO_2气体的大量排放严重威胁人类的生存环境。所以,对CO_2的回收利用日益迫切。通过逆水煤气变换反应将CO_2转化为合成气被认为是CO_2利用最重要的途径之一。 本文以共沉淀法制备铁基催化剂,利用固定床微反色谱装置进行活性评价,XRD、TPR、BET、TEM等表征方法对催化剂的织构和性能进行了研究。 原料中以Fe~(2+)、Fe~(3+)为原料所制备催化剂的活性有明显的差别,加入锰助剂可以显著提高铁基高催化剂的活性和耐热性,与Cu/Mn、Zn/Mn催化剂相比Fe/Mn催化剂对逆水煤气变换反应具有较好的活性和稳定性。优化得到的最佳配比为Fe~(2+)/Fe~(3+)/Mn=42:16:42。 稀土助剂加入可进一步提高铁基催化剂的活性,无论是单独铁基催化剂还是Fe/Mn催化剂加入稀土助剂后催化剂的活性都不同程度的提高,同时加入CeO_2和La_2O_3助剂可以显著提高Fe/Mn催化剂的活性和热稳定性。 【关键词】:逆水煤气变换 催化剂 Fe/Mn催化剂 稀土
【学位授予单位】:内蒙古工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ426
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第一章 文献综述7-17
  • 1.1 引言7-8
  • 1.2 逆水煤气变换反应热力学分析8
  • 1.3 逆水煤气变换反应催化剂的研究进展8-13
  • 1.3.1 水煤气变换反应催化剂9
  • 1.3.2 逆水煤气变换反应催化剂9-13
  • 1.4 稀土基变换催化剂13-15
  • 1.5 选题依据及研究的内容15-17
  • 1.5.1 选题的依据15
  • 1.5.2 研究的内容15-17
  • 第二章 实验部分17-23
  • 2.1 主要试剂和仪器17-18
  • 2.2 逆水煤气变换催化剂的制备实验设计18-19
  • 2.3 研究的主要内容19
  • 2.3.1 原料对铁系逆水煤气变换催化剂性能的影响19
  • 2.3.2 稀土对铁基催化剂的影响19
  • 2.4 催化剂的活性评价19-21
  • 2.4.1 催化剂活性评价方法19-20
  • 2.4.2 催化剂的活性测试条件20
  • 2.4.3 催化剂活性测试方法20-21
  • 2.5 催化剂活性测试流程21
  • 2.6 空白试验21-22
  • 2.7 催化剂的表征22-23
  • 2.7.1 X-射线粉末衍射分析22
  • 2.7.2 BET 比表面积测定22
  • 2.7.3 TEM 电子显微镜表征22-23
  • 第三章 试验结果与讨论23-49
  • 3.1 预实验23-24
  • 3.2 原料对铁系逆水煤气变换催化剂性能的影响24-41
  • 3.2.1 Fe~(2+)、Fe~(3+)原料对单独铁基催化剂性能的影响24-27
  • 3.2.2 锰对铁基催化剂性能的影响27-30
  • 3.2.3 Fe~(2+)、Fe~(3+)原料对铁锰双组分催化剂性能的影响30-35
  • 3.2.4 不同Fe~(2+)/Mn 比对催化剂性能的影响35-38
  • 3.2.5 Fe~(3+)对 Fe~(2+)/Mn 催化剂性能的影响38-41
  • 3.3 稀土对铁基催化剂性能的影响41-49
  • 3.3.1 单独稀土基催化剂41-43
  • 3.3.2 稀土对铁基催化剂性能的影响43-44
  • 3.3.3 稀土对 Fe~(2+)/Mn 催化剂性能的影响44-46
  • 3.3.4 稀土对 Fe~(2+)/Fe~(3+)/Mn 催化剂性能的影响46-49
  • 第四章 结论49-50
  • 参考文献50-54
  • 附录54-60
  • 致谢60-61
  • 作者简介61


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