一、Mo_2N与CoMo/(TiO_2—Al_2O_3)催化剂加氢脱硫与加氢脱氮催化性能比较(论文文献综述)
郭璇[1](2021)在《钼系生物基含氧化合物常压加氢脱氧催化剂构建及应用》文中研究指明生物质作为可再生资源,通过开发各种有效方法将其转化为液体燃料或高品质化学品是近年学术界的研究热点。其中,加氢脱氧反应被认为是生物质各转化过程小分子化合物进一步脱氧提质最有效的手段之一。然而常规加氢脱氧过程不同程度上存在氢气过度消耗、生物基原料不饱和键过度饱和以及催化剂与原料反应性不匹配等问题。常压加氢脱氧反应因其可以在较低的氢耗前提下实现高效脱氧这一优势被广泛关注。构建可以用于生物基含氧化合物常压加氢脱氧反应的高效催化剂是目前工作的重中之重。钼系催化剂在含氧化合物加氢脱氧反应中的优异表现已经被大量证实。因此,本论文构建了一系列钼系催化剂,并通过XRD、XPS、H2-TPR、SEM和TEM等手段详细分析了不同钼系催化剂的结构与形貌,重点研究了钼系催化剂“氧空穴”活性位点的催化机制。选取生物质油品中典型的含氧模型化合物或真实油品,将构建的钼系催化剂应用于生物基含氧化合物的常压加氢脱氧反应过程中,对加氢反应中催化剂的催化性能进行评价。主要研究内容及成果如下:(1)构建钼系催化剂体系。分别采用水热合成法制备Mo含量分别为15 wt%和20 wt%的Mo原子催化剂(Mo-ZSM-5),过量浸渍法制备20 wt%的MoO3基催化剂(MoO3/ZSM-5和MoO3/meso ZSM-5)和负载量分别为15 wt%、20 wt%和25 wt%的MoO3/TiO2和MoO3/ZrO2催化剂,简单焙烧制备MoO3催化剂。对制备后的催化剂进行预还原处理和表征分析,包括XRD、XPS、H2-TPR、SEM和TEM等。结果表明,各类氧化钼物种都成功附载在催化剂载体表面或孔道内,MoO3基催化剂中被预测为有效活性位点的Mo5+成分在预还原后有所增加。(2)研究了MoO3、20 wt%MoO3/TiO2和MoO3/ZrO2催化剂用于4-丙基酚、2-环戊烯-1-酮及其混合物的常压加氢脱氧反应过程。在三种不同催化剂的催化加氢作用下,4-丙基酚转化率接近100%,主要产物正丙苯的选择性为80%-100%。将同样质量浓度的2-环戊烯-1-酮掺入4-丙基酚时,其转化率仍维持在100%左右,且其中20MT和20MZ催化作用下的产物正丙苯选择性有所提高,整个反应过程中稳定在~100%。1000 ppm和3000 ppm 2-环戊烯-1-酮(溶于庚烷)的加氢反应表明,当原料质量浓度为1000 ppm,选取20 wt%MoO3/TiO2为催化剂,在350℃反应温度下对其进行常压加氢脱氧反应时,2-环戊烯-1-酮的转化率最高。以20MT催化剂对1000 ppm 4-丙基酚和2-环戊烯-1-酮的混合原料进行长周期反应,100 h内4-丙基酚转化率均能完全转化,其反应工艺可在切换式固定床反应器中进行。(3)选取MoO3催化剂,将其应用于丁香酚及特定生物油品的常压加氢脱氧反应中,并研究了轻组分丙酮和2-环戊烯-1-酮对丁香酚加氢反应的影响。丁香酚的转化率维持在100%左右,产物正丙苯选择性达到80%以上。当向丁香酚原料中加入不同质量浓度(1 wt%、3 wt%和5 wt%)的轻组分丙酮、2-环戊烯-1-酮或二者混合物时,丁香酚转化率和产物正丙苯的选择性会随着所掺入轻组分质量浓度的增加而下降,这说明轻含氧组分不利于高浓度酚的加氢脱氧反应。同时,MoO3催化剂对分级萃取生物油和木质素油同样具有较好的催化活性,两种油品脱氧率在反应过程中可以达到96%和93%以上。(4)选用MoO3负载量分别为15 wt%、20 wt%和25 wt%的MoO3/TiO2和MoO3/ZrO2催化剂,对5 wt%的真实油品腰果酚进行常压加氢脱氧实验。研究发现在20 wt%MoO3/TiO2的催化作用下,腰果酚转化率最高,可以达到95.3%。但这些催化剂均不能维持较高的催化活性,在加氢反应开始后会逐渐失活,分析可能的原因是腰果酚分子量较大,容易在催化剂表面积碳结焦,使催化剂无法与原料接触,进行还原反应。该反应过程中催化剂易失活且可再生的特点使其反应工艺可在流化床反应器中进行。
薛怡凡,宋云彩,冯杰,李文英[2](2021)在《煤基液体燃料加氢脱氮催化剂的研究动态》文中进行了进一步梳理煤基粗油中氮含量高达4500mg/L左右,采用石油系的NiMoS催化剂很难实现含氮芳香族化合物的脱除。为开发针对性更强、更高效的加氢脱氮催化剂,本文对煤基粗油加氢脱氮的催化剂研究动态进行了综述。首先介绍了煤基粗油中含氮芳香族化合物的组成及特点,接着围绕传统硫化物催化剂和脱氮性能较高的贵金属催化剂,从活性相的构筑与调控、载体在催化剂中的作用等方面进行了分析,最后比较了上述两种催化剂的催化性能。结果表明:贵金属催化剂活性高于传统硫化物催化剂;添加助金属形成合金可提高贵金属耐硫性与稳定性;采用具有一定酸性、与活性中心相互作用适中的载体的催化剂脱氮性能更佳。在综合分析已有文献和工作基础上,得出只有依据反应体系、特定反应过程来设计专一的加氢脱氮催化剂,才能从根本上提高含氮化合物的脱除率。
任枭雄[3](2021)在《ZrO2负载钴钼催化剂4-甲基酚加氢转化性能研究》文中认为煤焦油中含有大量酚类化合物,烷基酚在煤焦油中的酚类化合物中占有很大比重,通过催化加氢反应将烷基酚转化为高价值的芳烃是煤焦油高值化利用的重要方向之一。酚类加氢转化催化剂有很多,其中活性组分主要包含Co、Mo、Pt、Ru、Pd、Ru、Ni等元素,载体组分主要包括Si O2、Ti O2、Ce O2、Al2O3、ZrO2等。我们前期研究表明,Co Mo S/ZrO2催化剂对4-甲基酚加氢脱氧(HDO)有较高的活性。酚类HDO反应载体组分主要负责储存氧和转移氧,而且酚类加氢反应会生成部分水,所以要求催化剂有一定的耐水性。ZrO2拥有的亲氧位点能够储存并转移氧,且有一定耐水性,因此能够促进酚类HDO反应。不过关于ZrO2载体物性对催化剂性能影响的研究并不深入。本文通过改变ZrO2的制备方法,调控ZrO2的制备条件,制备出系列Co Mo S/ZrO2催化剂,考察ZrO2性质对催化剂4-甲基酚HDO性能的影响。具体如下:(1)制备方法对ZrO2物性影响较大,不同制备方法制备的催化剂催化4-甲基酚HDO性能差异较大。以UIO-66热解法和NH4F辅助水热法制备的催化剂结构均匀,形貌规整,性能较好,催化4-甲基酚转化率接近100%,且保留芳环产物甲苯选择性分别为81.89%和92.38%。而以溶胶凝胶法、沉淀法和水热法制备的催化剂团聚较多,结构不均匀,性能较差。(2)考察了UIO-66不同的热解温度和热解时间对催化剂HDO性能影响。UIO-66不同热解温度制备产物ZrO2的晶相不同,热解温度较低时为四方相,热解温度较高时为四方相和单斜相混合晶相。随热解温度的升高,UIO-66结构从热解不完全到坍缩聚集。当UIO-66热解时间较短时,热解不完全,催化剂性能不佳。当UIO-66热解时间过长时,结构开始聚集,催化剂性能下降。UIO-66的热解温度为500℃,热解时间为4h时,制备的催化剂性能较好,其4-甲基酚转化率为99.89%,甲苯选择性达81.89%。(3)考察了NH4F辅助水热法中F-摩尔浓度对催化剂性能影响。F-摩尔浓度能够引导催化剂形貌发生变化。改变F-摩尔浓度对催化剂HDO性能有一定影响。当F-与Zr4+摩尔比为1.3时,制备的催化剂性能最佳,其4-甲基酚转化率为99.73%,甲苯选择性为92.38%。(4)催化剂HDO活性与载体组分结构性质相关。结构均匀,形貌规整,团聚较小的催化剂性能较强。制备方法及制备条件对催化剂HDO性能影响程度不同,适宜条件制备的催化剂性能较好。
张萌[4](2021)在《低维载体的制备及其在煤焦油加氢脱氮中的应用》文中认为国家统计局数据表明,2020年我国的煤焦油产量约2000万吨。煤焦油经加氢处理,可精制为清洁度较高的燃料油,但随着越来越严苛的环保要求,使用传统的NiMoS/Al2O3催化剂难以高效地从煤焦油中生产出符合国家最新标准(国VI)的燃料油。此外,煤焦油中的氮含量明显高于石油且富含芳香族化合物,使得煤焦油的加氢技术有别于石油,因此,设计开发适合于煤焦油加氢精制的高活性催化剂具有现实意义。本论文选择中低温煤焦油中具有代表性的喹啉作为含氮模型化合物,以NiMoS催化剂为研究对象,针对活性金属与Al2O3载体存在强相互作用,导致NiMoS/Al2O3催化剂加氢脱氮活性低的问题,主要开展了以下工作:(1)以TiO2为改性剂,制备了六种不同维数的载体,比较了不同维数载体的几何结构、比表面积和酸性等性质,采用共浸渍法制备了相应的负载型NiMoS催化剂,通过比较不同NiMoS催化剂的喹啉加氢脱氮(HDN)性能,考察了载体的维数对NiMoS催化剂活性相的形成以及催化性能的影响;(2)选择菲为模型化合物,考察了NiMoS催化剂的芳烃加氢饱和性能,探究了菲对NiMoS催化剂加氢脱氮性能的影响。获得如下结果和初步结论:1.扫描和透射电镜表征结果表明,通过分别在碳纳米管(CNTs)和氧化石墨烯(GO)上沉积TiO2和Al2O3的前驱体盐,然后在空气中焙烧除去CNTs和GO模板后,可以合成具有管状结构的一维TiO2-Al2O3和具有薄的片层结构的二维TiO2-Al2O3载体。Ti的掺入方式对TiO2-Al2O3中Ti和Al的存在形式具有显着影响,以溶胶-凝胶法掺入Ti时,Ti-Al相互作用较强,TiO2可进入到Al2O3的晶格中形成无定形的Ti AlOx。2.二维TiO2-Al2O3为载体,可增大NiMoS催化剂的比表面积,提高活性金属的分散度。在350℃,氢压3 MPa的条件下,NiMoS/TA-2Ds催化剂(TA-2Ds:TiO2-Al2O3以浸渍法制备)具有良好的喹啉HDN性能,反应4 h后,喹啉的脱氮率为74.8%,丙基环己烷和丙苯的收率分别为58.4%和13.4%。3.在280℃,氢压4 MPa的条件下,菲在NiMoS/TA-2Db催化剂(TA-2Db:TiO2-Al2O3以溶胶-凝胶法制备)上可以通过加氢生成全氢菲。NiMoS/TA-2Ds催化剂具有良好的芳烃加氢和HDN性能,350℃下,菲与喹啉的中间产物存在竞争吸附,抑制了四氢喹啉的进一步加氢,菲与喹啉之间不存在竞争吸附。菲对喹啉HDN的抑制作用随着反应温度的降低而减弱。
崔天佑[5](2021)在《NiMoS催化剂制备及其加氢脱硫性能》文中认为IEA(2019)国际能源展望中,预测2050年全球70%的能源需求将来自化石能源。而中国能源结构是缺油、少气、煤炭相对丰富,可以通过煤炭加氢热转化获得液体产品,一定程度上弥补原油不足。由于煤直接转化液体中存在较多含硫有机化合物,直接使用将危害生态环境、乃至威胁人类健康,因此,煤基液体需先采用加氢反应脱除含硫有机化合物才能使用。影响脱硫程度因素主要有高效硫化物催化剂的制备、加氢脱硫反应条件优化、其他加氢反应竞争等。传统硫化物催化剂制备不仅需耗能、耗氢,而且还需要通入有毒害的腐蚀性气体H2S,即使这样生成的Ni(Co)Mo(W)I型活性相,对二苯并噻吩(DBT)及4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)仍然表现出较差的加氢脱硫活性,并难以满足日趋严苛的国家燃料质量标准(<10ppm S)。本学位论文以DBT和4,6-DMDBT为模型化合物,选择有助于II型Ni Mo S活性相形成、与金属弱相互作用(MSI)的SBA-15分子筛为载体,采用水热合成法制备Ni Mo S/SBA-15催化剂,在320 oC及3–6 MPa条件下,研究其加氢脱硫反应(HDS)性能。获得的主要结果和结论如下:1.催化剂设计与制备。水热合成法不仅可避免额外的硫化步骤,还可促进分散性较好的Ni Mo S活性相的形成,且其板坯长度更短、暴露边缘活性位点较多。此外,利用乙酰丙酮镍螯合物的骨架空间结构优势,通过延迟Ni与S源的接触时间,可抑制非活性硫化镍的形成。在200 oC(10 h)条件下,制备得到了兼具上述性能的加氢脱硫催化剂Ni Mo S-S0.3/SBA-15。2.金属负载方法影响催化剂活性相结构。在水热处理前,分别采用等体积浸渍和物理混合两种不同方式将Ni和Mo金属前驱体负载在SBA-15上。与等体积浸渍法相比,将金属前驱体与SBA-15物理混合制得的Ni Mo S-S0.3-One Step催化剂在边缘活性位点数、硫化程度、分散性和板坯长度方面指标更优。3.催化剂活性相暴露的边缘活性位点数目和硫化程度影响HDS性能。通过优化Ni/(Ni+Mo)比可以制备具有高暴露边缘位点的催化剂。当Ni/(Ni+Mo)为0.3时催化剂活性相暴露出的边缘活性位点数量最多;当Ni/(Ni+Mo)为0.3,硫化度从35.11%提高至81.17%,Ni Mo S-0.3/SBA-15催化剂的HDS活性从0.28 m3/kgcats进一步提高至0.34m3/kgcats。4.反应条件影响HDS反应路径。虽然HDS活性随氢初压从3–6 MPa的增加而提高,但DDS/HYD的选择性呈现降低趋势。这是因为溶剂中随压力增高的H2浓度更有利于HYD路径的进行。5.载体酸性影响HDS。研究发现Br?nsted酸位点可催化4,6-DMDBT发生异构,生成3,7-DMDBT,消除硫周围的空间位阻,导致脱硫反应活化能降低,便可容易脱除。基于此,在SBA-15中掺杂HZSM-5,制备了含有Br?nsted酸位点的双金属硫化物催化剂Ni Mo S-x/y。当HZSM-5掺杂量为10%时,催化剂Ni Mo S-1/9表现出较高的HDS活性,对4,6-DMDBT脱除率为98.6%,活性高达0.72 m3/kgcats。
尹浦年[6](2021)在《结构可控碳/氮化钼的制备及其催化性能研究》文中研究指明过渡金属碳化物(TMC)及过渡金属氮化物(TMN)是C、N原子插入到过渡金属原子间隙而形成的一种间充型合金化合物,其在许多化学反应中都表现出类贵金属的性质,具有良好的催化性能。本研究通过程序升温碳化及氮化的方式得到不同晶型碳化钼和氮化钼,研究了其在涉氢反应中的催化性能;并通过形貌调控及金属的负载,进一步提高其对于小分子的活化能力,所制备的催化剂在合成氨反应、氨分解反应及电解水析氢反应中表现出优异的催化性能。本论文的主要研究内容如下。(1)在热催化合成氨反应中,比表面积仅为10 m2/g的β-Mo2C的比质量活性要高于α-MoC(比表面积98 m2/g),450℃时反应速率可达7789.5μmol/g/h。动力学研究发现β-Mo2C催化合成氨反应活化能更低,且N2和H2在β-Mo2C表面覆盖度更高,更有利于合成氨过程的进行。为了进一步提高β-Mo2C的比表面积,制备得到特定形貌β-Mo2C催化剂,在450℃时,β-Mo2C纳米花及β-Mo2C纳米板上氨生成速率分别达到10484μmol/g/h和10494μmol/g/h。NH3-TPD、H2-TPD结果表明特定形貌β-Mo2C活性位点数目有所增加,且对于H2吸附能力更强。通过在α-MoC表面负载贵金属Ru/Pt可以增强其对于H2的活化能力,从而提升其催化活性,H2-TPD结果表明H2吸附强弱次序为:1%Ru/α-MoC>0.1%Pt/α-MoC>α-MoC,该次序与活性次序相一致。(2)将碳化钼应用于氨分解反应中,发现碳化钼逐渐向氮化钼转化,α-MoC转化为fcc晶型的Mo2N,β-Mo2C转化为hcp晶型的MoN。通过研究不同晶型氮化钼在氨分解反应中的催化性能,发现hcp晶型的MoN比fcc晶型的Mo2N具有更高的比表面积活性。在高空速反应条件下(650℃),Mo2N晶型不稳定,逐渐向MoN转化,hcp晶型的MoN为氨分解的稳定晶相。(3)相较于β-Mo2C,α-MoC催化剂在电解水析氢反应中具备更优的催化活性;通过形貌调控制备得到高比表α-MoC纳米棒,析氢活性进一步提高。通过反应机理探究结果可知,其表面速控步骤为Heyrovsky反应,而β-Mo2C表面Volmer反应为速控步骤。密度泛函理论(DFT)计算结果进一步表明α-MoC表面的氢结合能ΔGH*接近于零,更有利于析氢过程的进行。探究不同晶型氮化钼的析氢性能,MoN表现出更优的催化性能,具有更高的电化学比表面积,为了进一步提高Mo2N的催化性能,在其表面负载Fe、Co、Ni金属,发现活性有明显地提升,表明金属的添加可以有效提升Mo2N的催化性能。
李晨阳[7](2021)在《Cu基催化剂上合成气合成C2物种反应中羟基作用的理论研究》文中进行了进一步梳理近年来,Cu基催化剂因其价格低廉、制备简单、结构调变灵活等优点被广泛应用于合成气转化反应。Cu基催化剂上合成气转化生成C2物种反应机理包括两个关键步骤:(1)C-O键断裂:CO活化生成CHx(x=1-3)中间体,伴随有OH中间体生成;(2)C-C键生成:CHx(x=1-3)与CO/CHO反应生成C2氧化物或CHx耦合生成C2烃类。已有研究表明CHx(x=1-3)中间体能够作为共吸附助剂助催化合成气转化生成C2氧化物,但目前研究普遍认为OH中间体作为加氢活性物种参与反应。因此,对于合成气转化过程中伴随CHx(x=1-3)生成而形成的OH中间体,探究其在合成气转化生成C2物种反应中是否具有类似CHx(x=1-3)中间体的助催化作用机制具有重要意义。本论文采用密度泛函理论(DFT)计算方法,以Cu基催化剂上合成气转化生成C2物种反应为研究对象,探究催化反应机理,进而阐明表面吸附OH中间体作为共吸附助剂在助催化合成气转化生成C2物种反应中的新机制,深入认识合成气转化反应中表面吸附OH中间体的作用。这种新机制被称为OH助催化机制,该机制为OH中间体生成的反应体系机理研究提供了全新视角,并且该机制可能具有普适性。获得的主要结论如下:1、明确了MCu(M=Co,Fe,Rh)与OH/MCu催化剂上CHx(x=1-3)关键中间体的生成机理、主要存在形式以及表面吸附OH中间体对合成气转化生成CHx(x=1-3)反应性能的影响。(1)合成气转化反应中,关键中间体CHx(x=1-3)通过CHxO(x=1-3)和CHxOH(x=1,2)中C-O(H)键断裂生成时,伴随有O和OH中间体生成,OH中间体在MCu催化剂上能够稳定存在,且在催化反应过程中维持动态平衡,其稳定吸附在MCu表面能够形成具有特殊局部微观结构和电子性质的OH/MCu催化剂。(2)MCu(M=Co,Fe,Rh)表面吸附OH中间体作为共吸附助剂与加氢活性物种均能够促进CO活化,尤其是作为共吸附助剂在动力学与热力学上均有效促进CO加氢生成CHO。(3)MCu(M=Co,Fe,Rh)表面吸附OH中间体作为共吸附助剂影响合成气转化生成CHx(x=1-3)反应的活性与选择性。在CoCu、FeCu、RhCu和OH/CoCu、OH/FeCu、OH/RhCu催化剂上最有利CHx(x=1-3)单体分别为CH3、CH3、CH2和CH、CH2、CH2。相较于MCu催化剂,OH/MCu表面吸附OH中间体作为共吸附助剂能够改变CHx(x=1-3)生成路径与主要存在形式,进而提高CHx(x=1-3)生成活性;OH/MCu上CHx生成速率增幅较大,甲醇生成速率增幅较小,其中OH/RhCu上甲醇生成速率减小,OH/MCu表面吸附OH作为共吸附助剂提高了CHx选择性,并且在一定程度上抑制甲醇生成。2、阐明了MCu(M=Co,Fe,Rh)与OH/MCu催化剂上C2物种的生成机理、主要存在形式以及表面吸附OH中间体对生成C2物种反应性能的影响。(1)MCu(M=Co,Fe,Rh)表面吸附OH中间体作为共吸附助剂能够高活性、高选择性促进C2物种生成。MCu上甲烷是主要产物,OH/MCu上C2物种是主要产物;同时,最有利CHx(x=1-3)中间体一旦生成,后续C2物种就能高活性、高选择性生成。因此,在MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上,CO活化生成CHx(x=1-3)中间体是合成气转化生成C2物种的关键步骤。(2)在OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上,C2物种选择性依赖于第二金属种类。在OH/CoCu和OH/FeCu上,C2烃类和C2氧化物是主要产物;在OH/RhCu催化剂上,C2氧化物是主要产物。3、电子性质分析阐明了OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂表面吸附OH中间体促进合成气转化生成C2物种反应性能的微观本质。CO活化生成CHx(x=1-3)中间体是合成气转化生成C2物种反应的关键步骤,电子性质分析(包括差分电荷、Bader电荷、d带中心、HOMO-LUMO轨道和态密度)表明表面吸附OH中间体改变了MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂中第二金属M的电子分布,形成具有特殊局部微观结构和电子性质的微环境,进而提高了金属d轨道电子向CO分子2π*反键轨道跃迁的能力,促进了CO活化,提高了生成CHx(x=1-3)中间体反应的催化性能。
张亚芳[8](2021)在《面向生物质平台分子加氢转化的Pr-Ni-P催化剂的制备与表征》文中认为生物质由于其储量丰富、低成本、可再生等优势,成为了代替化石燃料生产具有高附加值的燃料和化学品的主要来源,一直都受到学术界和工业界的广泛关注。目前生物质平台分子转化过程大多依赖金属催化剂,但金属催化剂成本较高(贵金属)、选择性低、易在反应环境中流失造成环境污染和性能降低,寻找经济、高效、容易获得的非金属催化剂备受关注。针对金属催化体系固有的局限性,并结合课题组前期的工作,本论文进行了以下研究:(1)采用Ni(NO3)2·6H2O、Pr(NO3)3·6H2O、(NH4)2HPO4为原料,通过简单易操作的水热合成法制备出了一系列不同Pr:Ni摩尔比的Pr-Ni-P催化剂。通过XRD、SEM、TEM、HAADF-TEM、XPS等表征表明该催化剂是由Pr PO4和Ni2P二者紧密结合构成的复合材料,可标记为(Pr PO4)m/Ni2P,由ICP-OES表征测得m在0.24-11.0范围。(2)选取了三种典型的生物质平台分子乙酰丙酸、糠醛和顺丁烯二酸酐对催化剂的催化性能进行了表征,结果表明通过控制(Pr PO4)m/Ni2P催化剂中的m,在反应条件为100℃,4 MPa下反应2 h-4 h,对不同目标产物γ-戊内酯、糠醇及丁二酸二乙酯可实现91-98%的产率,且其反应转化频率TOF可以达到0.10-0.45s-1,表明该催化剂的催化活性可与一些贵金属催化剂相媲美。另外,循环稳定性实验和滤出对比实验表明了该催化剂在液相环境中能够保持良好的结构稳定性和优越的重复使用性。(3)鉴于乙酰丙酸加氢反应同时包含加氢、脱水、异构化等过程,因此针对乙酰丙酸加氢反应还进行了进一步的化学吸附,动力学分析以及反应机理的探究。通过吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)和NH3-TPD表征,表明该催化剂具有丰富的酸性位点促使了反应过程中脱水异构化过程的进行;通过表面化学和动力学机理的研究进一步揭示了(Pr PO4)m/Ni2P上两组分的协同催化作用特别是Pr PO4独有的氢活化能力,促使该反应通过Langmuir-Hinshelwood机理完成加氢转化过程。这些发现意味着与Pr-Ni-P催化剂类似的,由过渡金属磷化物和稀土磷酸盐构成的RE-M-P纳米复合材料值得考虑作为一种转化生物质平台分子高效通用的催化剂,这不仅可以开发新型非金属催化剂来克服多相催化技术所用传统金属催化剂的缺陷,而且还可以扩展此类非金属复合材料在其它涉氢的绿色转化应用以及光学电学转化等方面的应用。
孙新格[9](2021)在《柴油加氢脱氮和加氢脱芳烃反应动力学模型》文中研究表明目前我国柴油生产的原料油逐渐劣质化,而国家相关法律法规对清洁柴油的标准却逐渐严格,需要研发更高效的柴油加氢精制催化剂来满足当前国六柴油标准的需求。本文在高通量实验装置上对三种柴油加氢精制催化剂(CoMo,NiMo,NiMoW)进行了一系列的实验(由北京石油化工科学研究院提供),考察了温度、压力、氢油比等操作条件对柴油加氢反应的影响。建立了等温条件下的柴油加氢脱氮和脱芳烃反应动力学模型。柴油加氢脱氮反应动力学模型考虑了含氮化合物的自抑制作用,柴油加氢脱芳烃反应动力学模型考虑了含氮化合物和芳烃之间的竞争吸附作用。三种催化剂的单催化剂的实验数据用来估算模型参数,通过龙格库塔法求解模型,用Levenberg-Marquardt优化算法来优化模型参数。从而建立了等温型柴油加氢脱氮反应动力学模型和柴油加氢脱芳烃反应动力学模型,其中柴油加氢脱氮反应动力学模型分别建立了柴油加氢脱氮一集总和二集总反应动力学模型。CoMo、NiMo、NiMoW三种催化剂的加氢脱氮一集总反应动力学模型拟合的平均绝对误差分别为4.34 mg/kg、3.56 mg/kg和3.21 mg/kg。CoMo、NiMo、NiMoW三种催化剂的加氢脱氮二集总反应动力学模型的平均绝对误差分别为 3.93mg/kg、4.37mg/kg 和 3.06 mg/kg。CoMo、NiMo、NiMoW三种催化剂的柴油加氢脱芳烃反应动力学模型单环芳烃、双环芳烃、三环芳烃和非芳烃拟合的平均绝对误差分别为:0.0055 w/w、0.0054 w/w、0.0014 w/w 和 0.0083w/w;0.0070 w/w、0.0071 w/w、0.0016 w/w 和 0.011w/w;0.0070 w/w、0.0076 w/w、0.0013 w/w和0.01 lw/w。并用另外的催化剂级配实验的数据验证了本文的柴油加氢动力学模型,结果证明本文中所建立的反应动力学模型都是可靠的。在可靠的单催化剂柴油加氢反应动力学模型的基础上,建立了柴油加氢催化剂级配反应动力学模型。模型可以预测不同催化剂单剂和级配组合的各个集总的反应曲线,预测合适的操作条件。最后用本文中所建立的反应动力学模型对等温反应器和绝热反应器进行了模拟预测,可以为柴油加氢工艺优化提供理论依据。
武林红秀[10](2021)在《新型硫化钼基催化剂的制备、表征及其合成气制低碳醇性能研究》文中研究说明随着全球石油资源的枯竭和环境的日益恶化,寻求和开发环境友好型替代能源变得尤为重要。由合成气制备液体燃料以及高附加值化学品是缓减能源危机和环境恶化的最重要途径之一。在合成气催化转化制备的诸多化学产品中,低碳混合醇不仅可以作为汽油添加剂代替对环境污染较大的含铅添加剂和甲基叔丁基醚(MTBE),还能作为汽油燃料提高燃烧效率。而设计和开发高效催化剂是合成气制低碳醇领域的研究重点。钼基催化剂中,硫化钼基催化剂因其独特的抗硫和抗积碳能力,一直以来被认为是最有潜力的催化剂,但是硫化钼基催化剂的单程CO转化率不高,产物总醇选择性较低。因此,本文针对这两个问题合成了核-壳结构的MoS2@SiO2催化剂、外延生长的CoS2-MoS2双金属催化剂和Ni、Co插层的MoS2三金属催化剂,并对其进行表征,研究催化剂性质和结构与合成气制低碳醇催化性能之间的关系,为合成气制低碳醇的工业化生产提供理论依据。主要研究结果如下:(1)将核-壳结构的纳米MoO2@SiO2前驱体硫化得到核-壳型MoS2@SiO2催化剂,可以有效限制MoS2的生长和团聚,得到小尺寸的MoS2,暴露更多的边缘活性位点,从而展现出更高的催化性能。在反应温度为300℃,压力为10.0 MPa条件下,MoS2@SiO2催化剂的TOF值为174.9%,是水热法制备的MoS2催化剂的近6倍,总醇选择性以及时空产率(STY)也有明显的提高,分别为65.6%和116.8mg/gcat/h。(2)采用前驱体法制备了垂直生长在多孔碳层表面的层状CoS2-MoS2新型复合双金属催化剂。利用结构的锚定作用阻止Co的迁移与团聚,避免了非活性相Co9S8的生成。并在硫化过程中生成新的Co MoS活性相,促进CO非解离吸附和插入碳链。同时,CoS2-MoS2催化剂的富界面结构有利于CO解离吸附与非解离吸附位点的协同作用,促进低碳醇的生成。因此,CoS2-MoS2催化剂在350℃,K/Mo=1.0的条件下展现出优异的总醇和乙醇选择性,分别可达80.8%和59.1%。其中59.1%的乙醇选择性是目前所报道的钼基催化剂中性能最高的。(3)引入镍钴前驱体(NiCoL)合成一系列Ni、Co插层的MoS2新型三金属催化剂。该催化剂在350℃,Co/Mo=0.21,Ni/Mo=0.28,K/Mo=0.7的条件下表现出最佳的催化性能,CO转化率、醇类选择性、C2+OH选择性和时空产率分别达到42.1%、61.8%、95.4%和297.6 mg/gcat/h。原因是在硫化过程中Co和Ni可以嵌入MoS2层间,改变MoS2的电子结构并生成新的Ni MoS和Co MoS活性相,有利于提高CO非解离吸附从而改善催化性能。
二、Mo_2N与CoMo/(TiO_2—Al_2O_3)催化剂加氢脱硫与加氢脱氮催化性能比较(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、Mo_2N与CoMo/(TiO_2—Al_2O_3)催化剂加氢脱硫与加氢脱氮催化性能比较(论文提纲范文)
(1)钼系生物基含氧化合物常压加氢脱氧催化剂构建及应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生物质资源及利用 |
1.2.1 生物质及生物油简介 |
1.2.2 生物油提质 |
1.2.3 不同类型生物油模型物加氢脱氧 |
1.3 钼系催化剂 |
1.3.1 钼基硫化物催化剂 |
1.3.2 氧化钼催化剂 |
1.3.3 其他钼系催化剂 |
1.4 生物基含氧化合物的加氢脱氧研究进展 |
1.4.1 高氢压加氢脱氧研究进展 |
1.4.2 低氢压加氢脱氧研究进展 |
1.5 本论文研究思路和内容 |
1.5.1 本论文研究思路 |
1.5.2 本论文研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料、试剂及仪器 |
2.2 催化剂制备 |
2.2.1 Mo-ZSM-5 催化剂的制备 |
2.2.2 其他钼系催化剂的制备 |
2.2.3 催化剂预还原 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.2 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.3.3 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.4 扫描电镜分析(SEM) |
2.3.5 透射电镜分析(TEM) |
2.4 催化性能评价及产物分析 |
2.4.1 气相色谱/质谱联用(GC/MS)分析 |
2.4.2 全二维气相色谱/质谱联用(GC×GC/MS)分析 |
第三章 钼基常压加氢脱氧催化剂可控构建及构效关系 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 催化剂表征分析 |
3.3.1 MoO_3催化剂表征分析 |
3.3.2 MoO_3/金属氧化物催化剂表征分析 |
3.3.3 MoO_3/沸石分子筛催化剂表征分析 |
3.3.4 Mo-ZSM-5 催化剂表征分析 |
3.4 结果讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 生物油/重油共裂化汽油常压加氢脱氧研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.3 钼系催化剂对4-丙基酚的常压加氢脱氧反应研究 |
4.3.1 催化剂的XRD表征分析 |
4.3.2 催化剂的XPS表征分析 |
4.3.3 催化剂的性能研究 |
4.4 钼系催化剂对4 丙基酚和2-环戊烯-1-酮的常压加氢脱氧反应研究 |
4.4.1 催化剂的XRD表征分析 |
4.4.2 催化剂的XPS表征分析 |
4.4.3 催化剂的性能研究 |
4.5 钼系催化剂对2-环戊烯-1-酮的常压加氢脱氧反应研究 |
4.5.1 催化剂的XRD表征分析 |
4.5.2 催化剂的XPS表征分析 |
4.5.3 催化剂的性能研究 |
4.6 构建“O-Zorb”脱氧工艺 |
4.7 小结 |
第五章 生物质利用过程中酚类化合物加氢脱氧研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.3 MoO_3催化剂对丁香酚的常压加氢脱氧反应研究 |
5.3.1 催化剂的XRD表征分析 |
5.3.2 催化剂的XPS表征分析 |
5.3.3 催化剂的性能研究 |
5.4 MoO_3催化剂对生物油品的常压加氢脱氧反应研究 |
5.4.1 MoO_3催化剂对分级萃取生物油的性能研究 |
5.4.2 MoO_3催化剂对木质素油的性能研究 |
5.5 结果与讨论 |
5.6 小结 |
第六章 钼系催化剂上腰果酚加氢脱氧制备生物基长链烷基苯的研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.3 MoO_3/TiO_2对腰果酚的常压加氢脱氧反应研究 |
6.3.1 催化剂的XRD表征分析 |
6.3.2 催化剂的XPS表征分析 |
6.3.3 催化剂的性能研究 |
6.4 MoO_3/ZrO_2对腰果酚的常压加氢脱氧反应研究 |
6.4.1 催化剂的XRD表征分析 |
6.4.2 催化剂的XPS表征分析 |
6.4.3 催化剂的性能分析 |
6.5 工艺设计 |
6.6 结果讨论 |
6.7 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 论文结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 工作展望 |
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 |
(2)煤基液体燃料加氢脱氮催化剂的研究动态(论文提纲范文)
1 煤液化油中含氮化合物的组成及结构特点 |
2 催化剂活性中心 |
2.1 金属硫化物催化剂 |
2.1.1 活性中心结构 |
2.1.2 活性相的改性 |
2.2 贵金属为活性中心的催化剂 |
2.2.1 贵金属硫化物活性相 |
2.2.2 贵金属活性相 |
3 载体在催化剂中的作用 |
3.1 减弱与活性相间相互作用 |
3.2 改变催化剂表面状态 |
3.3 改变催化剂酸性 |
4 非/贵金属催化剂HDN反应性能比较 |
5 结语 |
(3)ZrO2负载钴钼催化剂4-甲基酚加氢转化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 酚类化合物HDO研究进展 |
1.2.1 煤焦油中的酚 |
1.2.2 生物质油中的酚 |
1.3 酚类HDO催化剂 |
1.3.1 酚类HDO催化剂活性组元 |
1.3.2 酚类HDO催化剂载体 |
1.4 ZrO_2制备方法 |
1.5 ZrO_2催化加氢应用 |
1.5.1 ZrO_2催化加氢脱氧(HDO)反应 |
1.5.2 ZrO_2催化加氢脱氮(HDN)反应 |
1.5.3 ZrO_2催化加氢脱硫(HDS)反应 |
1.6 研究主要内容及意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及仪器 |
2.2 催化剂的制备 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.2 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.3 扫描电镜(SEM) |
2.3.4 N_2吸附(BET) |
2.4 催化剂活性评价及产物分析 |
2.4.1 催化剂活性评价装置 |
2.4.2 实验操作步骤 |
2.4.3 产物分析及数据处理 |
第三章 ZrO_2制备方法对催化剂HDO性能影响 |
3.1 载体及催化剂制备 |
3.2 催化剂表征与讨论 |
3.2.1 XRD表征 |
3.2.2 XPS表征 |
3.2.3 SEM表征 |
3.2.4 BET表征 |
3.3 催化剂活性评价 |
3.4 本章小结 |
第四章 UIO-66 热解条件对催化剂HDO性能影响 |
4.1 载体及催化剂制备 |
4.2 UIO-66 热解温度对催化剂HDO性能 |
4.2.1 XRD表征 |
4.2.2 XPS表征 |
4.2.3 SEM表征 |
4.2.4 BET表征 |
4.2.5 催化剂活性评价 |
4.3 UIO-66 热解时间对催化剂HDO性能影响 |
4.3.1 XRD表征 |
4.3.2 XPS表征 |
4.3.3 SEM表征 |
4.3.4 BET表征 |
4.3.5 催化剂活性评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 NH_4F辅助水热法F~-摩尔浓度对催化剂HDO性能影响 |
5.1 载体及催化剂制备 |
5.2 催化剂表征与讨论 |
5.2.1 XRD表征 |
5.2.2 XPS表征 |
5.2.3 SEM表征 |
5.2.4 BET表征 |
5.3 催化剂活性评价 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(4)低维载体的制备及其在煤焦油加氢脱氮中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语 |
符号说明 |
第1章 文献综述 |
1.1 背景 |
1.2 煤焦油加氢脱氮反应研究进展 |
1.2.1 煤焦油的加氢精制反应 |
1.2.2 煤焦油中的含氮化合物 |
1.2.3 加氢脱氮反应机理 |
1.3 煤焦油加氢精制催化剂 |
1.3.1 加氢精制催化剂 |
1.3.2 负载型NiMoS催化剂的活性相 |
1.4 负载型NiMoS催化剂的载体 |
1.4.1 单金属氧化物载体 |
1.4.2 复合氧化物载体 |
1.4.3 分子筛载体 |
1.5 本论文的研究意义与内容 |
1.5.1 本论文的研究意义 |
1.5.2 本论文的研究内容 |
第2章 载体制备及分析方法 |
2.1 化学试剂与实验仪器 |
2.2 载体及催化剂的制备 |
2.2.1 碳纳米管(CNTs)的酸化处理 |
2.2.2 氧化石墨烯(GO)的制备 |
2.2.3 一维TiO_2-Al_2O_3(TA-1Dm)载体的制备 |
2.2.4 二维TiO_2-Al_2O_3(TA-2Dm)载体的制备 |
2.2.5 三维TiO_2-Al_2O_3(TA-3Dm)载体的制备 |
2.2.6 催化剂的制备 |
2.3 载体及催化剂的表征 |
2.3.1 晶相结构分析 |
2.3.2 比表面积及孔径分布 |
2.3.3 载体和催化剂的表面形貌 |
2.3.4 催化剂的表面化学状态 |
2.3.5 载体及催化剂的还原性 |
2.3.6 载体及催化剂的酸性 |
2.4 反应物转化率和产物选择性计算 |
2.5 理论计算方法和模型建立 |
2.5.1 计算方法 |
2.5.2 计算模型 |
第3章 不同维数TiO_2-Al_2O_3的制备及其在喹啉HDN中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂的制备及性能评价 |
3.2.1 催化剂的制备 |
3.2.2 催化剂性能评价 |
3.3 载体及催化剂的表征分析 |
3.3.1 载体的晶相结构 |
3.3.2 载体及催化剂的物理结构性质 |
3.3.3 载体及催化剂的微观形貌 |
3.3.4 催化剂的TEM表征 |
3.3.5 载体及催化剂的还原性 |
3.3.6 载体的酸性 |
3.3.7 催化剂的表面化学状态 |
3.4 催化剂的活性评价测试 |
3.4.1 NiMoS/TA-1Dm催化剂活性评价 |
3.4.2 NiMoS/TA-2Dm催化剂活性评价 |
3.4.3 NiMoS/TA-3Dm催化剂活性评价 |
3.4.4 NiMoS催化剂HDN性能比较 |
3.5 14-THQ在不同边缘上的加氢反应生成DHQ |
3.6 小结 |
第4章 菲对喹啉HDN反应性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 载体及催化剂的制备 |
4.2.2 菲加氢反应性能测试 |
4.2.3 菲对喹啉HDN反应的影响 |
4.3 催化剂的菲加氢反应性能 |
4.4 菲对NiMoS/TA-1Dm催化剂HDN性能的影响 |
4.4.1 菲对NiMoS/TA-1Ds催化剂HDN性能的影响 |
4.4.2 菲对NiMoS/TA-1Db催化剂HDN性能的影响 |
4.5 菲对NiMoS/TA-2Dm催化剂HDN性能的影响 |
4.5.1 菲对NiMoS/TA-2Ds催化剂HDN性能的影响 |
4.5.2 菲对NiMoS/TA-2Db催化剂HDN性能的影响 |
4.6 菲对NiMoS/TA-3Dm催化剂HDN性能的影响 |
4.6.1 菲对NiMoS/TA-3Ds催化剂HDN性能的影响 |
4.6.2 菲对NiMoS/TA-3Db催化剂HDN性能的影响 |
4.7 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 不足与建议 |
参考文献 |
个人简介 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)NiMoS催化剂制备及其加氢脱硫性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语 |
符号说明 |
第1章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 加氢脱硫反应用催化剂 |
1.2.1 贵金属催化剂 |
1.2.2 过渡金属硫化物催化剂 |
1.2.3 载体及助剂 |
1.3 加氢脱硫反应机理 |
1.3.1 DBT加氢反应 |
1.3.2 4,6-DMDBT加氢反应机理 |
1.4 沸石基加氢脱硫催化剂 |
1.4.1 设计沸石基催化剂的关键因素 |
1.4.2 沸石基混合载体的优点 |
1.5 本论文研究内容与目标 |
第2章 加氢脱硫反应实验及分析计算方法 |
2.1 实验原料及设备 |
2.2 催化剂的制备 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 催化剂的晶相结构 |
2.3.2 催化剂的比表面积及孔径分布 |
2.3.3 催化剂表面微观形貌及尺寸分 |
2.3.4 催化剂表面分子振动及活性相边缘位点 |
2.3.5 催化剂表面元素化学价态 |
2.3.6 催化剂酸性位点数量及分布 |
2.4 催化剂性能评价 |
2.4.1 催化剂的活性评价流程 |
2.4.2 反应产物定量分析 |
2.4.3 反应物转化率和产物选择性的计算 |
第3章 水热合成法制备NiMoS催化剂及其加氢脱硫反应活性 |
3.1 引言 |
3.2 不同Ni/(Ni+Mo)催化剂的预浸渍水热合成 |
3.2.1 催化剂的制备 |
3.2.2 催化剂的晶相结构 |
3.2.3 催化剂的物理结构 |
3.2.4 催化剂暴露的边缘活性位点 |
3.2.5 催化剂的硫化程度 |
3.2.6 催化剂的DBT HDS性能 |
3.3 硫化程度对NiMoS催化剂的影响 |
3.3.1 催化剂的制备 |
3.3.2 NiMoS-S0.2的反应活性 |
3.3.3 NiMoS-S0.3的反应活性 |
3.3.4 NiMoS-S0.4的反应活性 |
3.3.5 催化剂硫化程度与反应活性的相关关系 |
3.4 金属负载方法对催化剂活性相结构的影响 |
3.4.1 催化剂的制备 |
3.4.2 催化剂的硫化状态分析 |
3.4.3 催化剂暴露的边缘活性位点分析 |
3.4.4 催化剂表面活性相的微观结构 |
3.4.5 催化剂的反应性能评价 |
3.5 压力对活性及选择性的影响 |
3.6 小结 |
第4章 4,6-DMDBT异构的催化剂制备及其加氢脱硫反应性能 |
4.1 引言 |
4.2 SBA-15及HZSM-5混合载体NiMoS催化剂的制备 |
4.3 催化剂的表征分析 |
4.3.1 催化剂的晶相结构分析 |
4.3.2 催化剂的物理结构性质 |
4.3.3 催化剂表面元素价态分析 |
4.3.4 催化剂表面活性相的微观结构 |
4.3.5 催化剂暴露的边缘活性位点分析 |
4.3.6 催化剂的酸量 |
4.4 4,6-DMDBT催化HDS性能 |
4.5 4,6-DMDBT加氢反应路径分析 |
4.6 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 不足和建议 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
(6)结构可控碳/氮化钼的制备及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 碳化钼催化材料 |
1.1.1 碳化钼基本性质 |
1.1.2 碳化钼的制备方法 |
1.1.3 碳化钼在催化反应中的应用 |
1.2 氮化钼催化材料 |
1.2.1 氮化钼基本性质 |
1.2.2 氮化钼的制备方法 |
1.2.3 氮化钼在催化反应中的应用 |
1.3 合成氨反应 |
1.3.1 合成氨反应热力学 |
1.3.2 合成氨反应机理 |
1.3.3 合成氨催化剂研究进展 |
1.4 氨分解反应 |
1.4.1 氨分解反应热力学 |
1.4.2 氨分解反应机理 |
1.4.3 氨分解催化剂研究进展 |
1.5 电解水析氢反应 |
1.5.1 电解水析氢反应机理 |
1.5.2 电解水析氢催化剂研究进展 |
1.6 本论文的工作思路 |
2 实验部分 |
2.1 实验仪器及药品 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验药品 |
2.2 催化剂制备 |
2.3 催化剂活性评价 |
2.3.1 合成氨反应活性评价 |
2.3.2 氨分解反应活性评价 |
2.3.3 电解水析氢反应活性评价 |
2.4 催化剂表征 |
2.4.1 X-射线衍射(XRD) |
2.4.2 氮气物理吸脱附(BET) |
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.4 透射电子显微镜(TEM) |
2.4.5 H_2程序升温脱附(H_2-TPD) |
2.4.6 NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.4.7 H_2化学吸附(H_2-Chemisorption) |
2.5 DFT理论计算 |
3 碳化钼催化剂应用于合成氨反应的研究 |
3.1 催化剂的制备 |
3.2 晶型可控碳化钼催化剂的制备及合成氨性能研究 |
3.2.1 催化剂结构表征 |
3.2.2 催化剂性能评价 |
3.2.3 催化剂本征动力学研究 |
3.3 形貌碳化钼催化剂应用于合成氨反应的研究 |
3.3.1 催化剂结构表征及表面性质研究 |
3.3.2 催化剂性能评价及本征活性探究 |
3.4 贵金属改性碳化钼催化剂在合成氨反应中的研究 |
3.4.1 催化剂结构表征 |
3.4.2 催化剂性能评价 |
3.4.3 催化剂动力学探究 |
3.5 本章小结 |
4 碳/氮化钼催化剂应用于氨分解反应的研究 |
4.1 碳/氮化钼催化剂制备 |
4.2 碳化钼催化剂在氨分解反应中性能测试及结构稳定性研究 |
4.2.1 催化剂活性及稳定性评价 |
4.2.2 不同晶型碳化钼催化剂结构稳定性研究 |
4.3 晶型可控氮化钼催化剂的合成及氨分解反应性能研究 |
4.3.1 hcp晶型MoN催化剂原位合成过程研究 |
4.3.2 不同晶型氮化钼催化剂的结构表征及表面性质研究 |
4.3.3 氮化钼催化剂反应性能测试 |
4.3.4 催化剂本征反应动力学研究 |
4.3.5 Mo_2N催化剂氨分解反应稳定性评价及原位转晶过程探究 |
4.4 本章小结 |
5 碳/氮化钼催化剂应用于电解水析氢反应的研究 |
5.1 催化剂的制备 |
5.2 晶型/形貌可控碳化钼催化剂的制备及电解水析氢性能研究 |
5.2.1 催化剂结构表征及表面性质研究 |
5.2.2 催化剂性能评价 |
5.2.3 DFT理论计算研究 |
5.3 不同晶型氮化钼催化剂在电解水析氢反应中的研究 |
5.3.1 催化剂表征 |
5.3.2 催化剂性能评价及探究 |
5.4 金属改性氮化钼催化剂在电解水析氢反应中的研究 |
5.4.1 催化剂结构表征 |
5.4.2 催化剂性能评价及探究 |
5.5 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 |
(7)Cu基催化剂上合成气合成C2物种反应中羟基作用的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 合成气转化的工业背景 |
1.1.1 合成气的来源 |
1.1.2 合成气的转化 |
1.2 合成气转化催化剂研究现状 |
1.2.1 Rh基催化剂 |
1.2.2 Mo基催化剂 |
1.2.3 改性F-T合成基催化剂 |
1.2.4 改性的甲醇催化剂 |
1.3 Cu基催化剂的研究进展 |
1.3.1 第二金属助剂掺杂 |
1.3.2 合成气转化生成C_2物种反应机理 |
1.4 催化反应中间体对催化反应性能影响 |
1.4.1 催化反应中间体H_2O和 OH物种对催化反应性能影响 |
1.4.2 合成气转化反应中H_2O和 OH物种对催化性能影响 |
1.5 理论计算在阐明催化剂反应机理中的应用 |
1.6 研究思路与研究内容 |
1.6.1 研究思路 |
1.6.2 研究内容 |
参考文献 |
第二章 理论背景 |
2.1 理论基础 |
2.1.1 密度泛函理论 |
2.1.2 交换关联泛函 |
2.1.3 赝势方法 |
2.1.4 过渡态理论 |
2.2 VASP软件包 |
2.3 计算模型和计算方法 |
2.3.1 计算模型 |
2.3.2 计算参数 |
2.3.3 计算公式 |
参考文献 |
第三章 MCu催化剂表面吸附OH中间体对CO活化生成CH_x(x=1-3)影响 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂上关键中间体的吸附 |
3.2.1 CoCu催化剂 |
3.2.2 FeCu催化剂 |
3.2.3 RhCu催化剂 |
3.2.4 表面OH物种对CH_x(x=1-3)生成反应中关键C_1中间体吸附影响 |
3.3 MCu和 OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上CO起始活化反应 |
3.3.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂 |
3.3.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂 |
3.3.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂 |
3.3.4 表面OH中间体对CO起始活化反应的影响 |
3.4 MCu和 OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上CH_x(x=1-3)生成 |
3.4.1 CH生成以及表面OH中间体对其生成反应性能的影响 |
3.4.2 CH_2 生成以及表面 OH 中间体对其生成反应性能的影响 |
3.4.3 CH_3 生成以及表面OH中间体对其生成反应性能的影响 |
3.5 甲醇生成及其对CH_x(x=1-3)生成选择性的影响 |
3.5.1 甲醇生成以及表面OH物种对其生成反应性能的影响 |
3.5.2 甲醇生成对CH_x(x=1-3)生成选择性影响 |
3.6 CH_x和甲醇生成的微观动力学计算 |
3.7 OH对 CO活化生成CH_x(x=1-3)反应活性与选择性的影响 |
3.8 本章小结 |
参考文献 |
第四章 MCu催化剂吸附OH中间体对C_2物种生成反应性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 CH_x(x=1-3)相关反应的物种吸附 |
4.2.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂 |
4.2.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂 |
4.2.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂 |
4.3 MCu和 OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上CH_x相关反应 |
4.3.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂 |
4.3.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂 |
4.3.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂 |
4.4 表面OH中间体对C-C键生成活性与选择性的影响 |
4.5 电子性质分析 |
4.5.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂催化性能与电子性质关系 |
4.5.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂催化性能与电子性质关系 |
4.5.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂催化性能与电子性质关系 |
4.5.4 MCu和 OH/MCu催化剂催化性能与电子性质的关系 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 存在问题与建议 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)面向生物质平台分子加氢转化的Pr-Ni-P催化剂的制备与表征(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 生物质转化 |
1.1.1 生物质概述 |
1.1.2 生物质转化及利用 |
1.2 催化加氢的研究进展 |
1.2.1 常用的催化加氢催化剂 |
1.2.2 乙酰丙酸催化转化 |
1.2.3 糠醛催化转化 |
1.2.4 顺丁烯二酸酐催化转化 |
1.3 本论文的研究出发点和研究思路 |
1.3.1 本论文的研究出发点 |
1.3.2 本论文的研究思路 |
第2章 实验部分 |
2.1 药品仪器 |
2.1.1 化学试剂及生产厂家 |
2.1.2 气体及生产厂家 |
2.1.3 合成设备及分析表征仪器 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 催化剂前躯体的合成 |
2.2.2 催化剂前驱体的氢气预还原处理 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 X射线衍射光谱(XRD) |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.4 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.5 比表面积测试(BET) |
2.3.6 电感耦合等离子体发射光谱仪测试(ICP-OES) |
2.3.7 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.8 程序升温脱附(H_2-TPD,NH_3-TPD,LA-TPD) |
2.3.9 吡啶-傅里叶变换红外光谱仪(Py-FTIR) |
2.4 催化剂的活性评价 |
第3章 Pr-Ni-P催化剂的结构表征分析 |
3.1 催化剂的ICP-OES表征分析 |
3.2 催化剂的H_2-TPR表征分析 |
3.3 催化剂的XRD表征分析 |
3.4 催化剂的XPS表征分析 |
3.5 催化剂的SEM表征分析 |
3.6 催化剂的TEM表征分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 PrPO_4/Ni_2P催化剂的液相加氢性能研究 |
4.1 生物质平台分子加氢反应 |
4.1.1 反应条件的筛选 |
4.1.2 乙酰丙酸加氢反应的性能及稳定性测试 |
4.1.3 糠醛加氢反应的性能及稳定性测试 |
4.1.4 顺丁烯二酸酐加氢酯化反应的性能及稳定性测试 |
4.2 乙酰丙酸加氢反应的动力学分析及机理研究 |
4.2.1 乙酰丙酸加氢反应的动力学分析 |
4.2.2 乙酰丙酸加氢反应的机理探究 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)柴油加氢脱氮和加氢脱芳烃反应动力学模型(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
前言 |
第1章 绪论 |
1.1 柴油现状 |
1.2 柴油加氢精制催化剂和级配技术 |
1.3 柴油加氢精制工艺 |
1.3.1 柴油超深度加氢脱硫RTS技术 |
1.3.2 FH-UDS催化剂的工艺应用 |
1.3.3 国外加氢工艺介绍 |
1.4 柴油加氢精制工艺的影响因素 |
1.4.1 反应温度 |
1.4.2 反应压力 |
1.4.3 氢油体积比 |
1.4.4 空速 |
1.5 柴油加氢精制反应机理 |
1.5.1 柴油加氢脱氮反应机理 |
1.5.2 柴油加氢脱芳烃反应机理 |
1.6 柴油加氢动力学模型 |
1.6.1 柴油加氢脱氮动力学模型 |
1.6.2 柴油加氢脱芳烃动力学模型 |
1.7 本论文的研究内容 |
第2章 柴油加氢反应实验数据分析 |
2.1 柴油加氢动力学实验 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验条件 |
2.1.3 实验分析方法 |
2.2 柴油加氢脱氮反应实验数据分析 |
2.2.1 温度对加氢脱氮反应的影响 |
2.2.2 压力对加氢脱氮反应的影响 |
2.2.3 氢油比对加氢脱氮反应的影响 |
2.2.4 空时对加氢脱氮反应的影响 |
2.2.5 扩散对加氢脱氮反应的影响 |
2.3 柴油加氢脱芳烃反应实验数据分析 |
2.3.1 温度对加氢脱芳烃反应的影响 |
2.3.2 压力对加氢脱芳烃反应的影响 |
2.3.3 氢油比对加氢脱芳烃反应的影响 |
2.3.4 空时对加氢脱芳烃反应的影响 |
2.3.5 扩散对加氢脱芳烃反应的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 柴油加氢脱氮反应动力学模型 |
3.1 柴油加氢脱氮反应动力学模型的建立 |
3.1.1 柴油加氢脱氮一集总反应动力学模型 |
3.1.2 柴油加氢脱氮二集总反应动力学模型 |
3.2 柴油加氢脱氮反应动力学模型参数的估算 |
3.2.1 柴油加氢脱氮反应动力学一集总模型 |
3.2.2 柴油加氢脱氮反应动力学二集总模型 |
3.3 柴油加氢脱氮反应动力学模型的验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 柴油加氢脱芳烃反应动力学模型 |
4.1 柴油加氢脱芳烃反应动力学模型的建立 |
4.2 柴油加氢脱芳烃反应动力学模型参数的估算 |
4.2.1 柴油加氢脱芳烃反应动力学模型的参数 |
4.2.2 柴油加氢脱芳烃反应动力学模型的拟合效果 |
4.3 柴油加氢脱芳烃反应动力学模型的验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 柴油加氢精制等温反应器模拟计算 |
5.1 柴油加氢脱氮反应动力学级配预测 |
5.2 柴油加氢脱芳烃反应动力学级配级配预测 |
5.3 柴油加氢反应产物轴向预测 |
5.4 本章小结 |
第6章 柴油加氢精制绝热反应器模拟计算 |
6.1 柴油比热的估算 |
6.2 柴油反应热的估算 |
6.3 柴油加氢精制绝热反应器模拟预测 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表论文情况 |
(10)新型硫化钼基催化剂的制备、表征及其合成气制低碳醇性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 合成气制低碳醇的转化路径及热力学分析 |
1.2.1 合成气制低碳醇的转化路径 |
1.2.2 热力学分析 |
1.3 合成气制低碳醇催化剂 |
1.3.1 贵金属催化剂 |
1.3.2 改性费托合成催化剂 |
1.3.3 改性甲醇催化剂 |
1.3.4 钼基催化剂 |
1.4 钼基催化剂概述 |
1.4.1 硫化钼基催化剂 |
1.4.2 碳化钼基催化剂 |
1.4.3 氧化钼基催化剂 |
1.4.4 磷化钼基催化剂 |
1.4.5 氮化钼基催化剂 |
1.5 硫化钼基催化剂的HAS催化性能提升策略 |
1.5.1 助剂影响 |
1.5.2 载体影响 |
1.5.3 制备方法影响 |
1.5.4 多途径耦合转化合成气 |
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 研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 仪器设备 |
2.2 催化剂表征 |
2.2.1 X射线粉末衍射(XRD)分析 |
2.2.2 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.4 氮气吸脱附(BET)分析 |
2.2.5 一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)测试 |
2.2.6 拉曼(Raman)分析 |
2.2.7 X-射线光电子能谱(XPS)测试 |
2.2.8 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测试 |
2.3 催化剂合成醇性能评价 |
2.4 催化性能计算方法 |
第三章 MoS_2@SiO_2核-壳型催化剂的制备、表征及其合成气制低碳醇催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂的制备 |
3.2.1 MoS_2@SiO_2核-壳型催化剂的制备 |
3.2.2 对比催化剂MoS2 的制备 |
3.2.3 K助剂的添加 |
3.3 MoS_2@SiO_2核-壳型催化剂的表征及催化性能研究 |
3.3.1 X射线粉末衍射(XRD)分析 |
3.3.2 N_2 吸脱附(BET)分析 |
3.3.3 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
3.3.4 透射电子显微镜(TEM)分析 |
3.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
3.3.6 CO程序升温脱附(CO-TPD)分析 |
3.3.7 催化剂活性评价 |
3.4 本章小结 |
第四章 外延生长的CoS_2-MoS_2双金属催化剂的制备、表征及其合成气制低碳醇催化性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂的制备 |
4.2.1 CoS_2-MoS_2双金属催化剂的制备 |
4.2.2 对比催化剂MoS_2催化剂的制备 |
4.2.3 助剂K的添加 |
4.3 CoS_2-MoS_2催化剂的表征与性能研究 |
4.3.1 XRD分析 |
4.3.2 SEM分析 |
4.3.3 BET分析 |
4.3.4 TEM分析 |
4.3.5 催化剂的合成气制低碳醇性能评价 |
4.3.6 CO-TPD分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 Ni、Co插层的新型MoS_2三金属催化剂的制备、表征及其合成气制低碳醇催化性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂的制备 |
5.2.1 Ni Co L化合物的合成 |
5.2.2 Ni-Co-MoS_2三金属催化剂的制备 |
5.2.3 助剂K的添加 |
5.3 Ni-Co-MoS_2催化剂的表征与性能研究 |
5.3.1 ICP-AES分析 |
5.3.2 XRD分析 |
5.3.3 SEM分析 |
5.3.4 TEM分析 |
5.3.5 催化剂的合成气制低碳醇性能评价 |
5.3.6 XPS分析 |
5.4 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 |
四、Mo_2N与CoMo/(TiO_2—Al_2O_3)催化剂加氢脱硫与加氢脱氮催化性能比较(论文参考文献)
- [1]钼系生物基含氧化合物常压加氢脱氧催化剂构建及应用[D]. 郭璇. 北京化工大学, 2021
- [2]煤基液体燃料加氢脱氮催化剂的研究动态[J]. 薛怡凡,宋云彩,冯杰,李文英. 化工进展, 2021(S2)
- [3]ZrO2负载钴钼催化剂4-甲基酚加氢转化性能研究[D]. 任枭雄. 西安石油大学, 2021(09)
- [4]低维载体的制备及其在煤焦油加氢脱氮中的应用[D]. 张萌. 太原理工大学, 2021
- [5]NiMoS催化剂制备及其加氢脱硫性能[D]. 崔天佑. 太原理工大学, 2021
- [6]结构可控碳/氮化钼的制备及其催化性能研究[D]. 尹浦年. 大连理工大学, 2021(01)
- [7]Cu基催化剂上合成气合成C2物种反应中羟基作用的理论研究[D]. 李晨阳. 太原理工大学, 2021
- [8]面向生物质平台分子加氢转化的Pr-Ni-P催化剂的制备与表征[D]. 张亚芳. 南昌大学, 2021
- [9]柴油加氢脱氮和加氢脱芳烃反应动力学模型[D]. 孙新格. 华东理工大学, 2021(08)
- [10]新型硫化钼基催化剂的制备、表征及其合成气制低碳醇性能研究[D]. 武林红秀. 内蒙古大学, 2021