鐵基逆水煤氣變換催化劑的制備和性能研究

【摘要】： CO_2氣體的大量排放嚴重威脅人類的生存環(huán)境。所以,對CO_2的回收利用日益迫切。通過逆水煤氣變換反應將CO_2轉化為合成氣被認為是CO_2利用最重要的途徑之一。 本文以共沉淀法制備鐵基催化劑,利用固定床微反色譜裝置進行活性評價,XRD、TPR、BET、TEM等表征方法對催化劑的織構和性能進行了研究。 原料中以Fe~(2+)、Fe~(3+)為原料所制備催化劑的活性有明顯的差別,加入錳助劑可以顯著提高鐵基高催化劑的活性和耐熱性,與Cu/Mn、Zn/Mn催化劑相比Fe/Mn催化劑對逆水煤氣變換反應具有較好的活性和穩(wěn)定性。優(yōu)化得到的最佳配比為Fe~(2+)/Fe~(3+)/Mn=42:16:42。 稀土助劑加入可進一步提高鐵基催化劑的活性,無論是單獨鐵基催化劑還是Fe/Mn催化劑加入稀土助劑后催化劑的活性都不同程度的提高,同時加入CeO_2和La_2O_3助劑可以顯著提高Fe/Mn催化劑的活性和熱穩(wěn)定性。 【關鍵詞】：逆水煤氣變換 催化劑 Fe/Mn催化劑 稀土
【學位授予單位】：內蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TQ426
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 文獻綜述7-17
• 1.1 引言7-8
• 1.2 逆水煤氣變換反應熱力學分析8
• 1.3 逆水煤氣變換反應催化劑的研究進展8-13
• 1.3.1 水煤氣變換反應催化劑9
• 1.3.2 逆水煤氣變換反應催化劑9-13
• 1.4 稀土基變換催化劑13-15
• 1.5 選題依據(jù)及研究的內容15-17
• 1.5.1 選題的依據(jù)15
• 1.5.2 研究的內容15-17
• 第二章 實驗部分17-23
• 2.1 主要試劑和儀器17-18
• 2.2 逆水煤氣變換催化劑的制備實驗設計18-19
• 2.3 研究的主要內容19
• 2.3.1 原料對鐵系逆水煤氣變換催化劑性能的影響19
• 2.3.2 稀土對鐵基催化劑的影響19
• 2.4 催化劑的活性評價19-21
• 2.4.1 催化劑活性評價方法19-20
• 2.4.2 催化劑的活性測試條件20
• 2.4.3 催化劑活性測試方法20-21
• 2.5 催化劑活性測試流程21
• 2.6 空白試驗21-22
• 2.7 催化劑的表征22-23
• 2.7.1 X-射線粉末衍射分析22
• 2.7.2 BET 比表面積測定22
• 2.7.3 TEM 電子顯微鏡表征22-23
• 第三章 試驗結果與討論23-49
• 3.1 預實驗23-24
• 3.2 原料對鐵系逆水煤氣變換催化劑性能的影響24-41
• 3.2.1 Fe~(2+)、Fe~(3+)原料對單獨鐵基催化劑性能的影響24-27
• 3.2.2 錳對鐵基催化劑性能的影響27-30
• 3.2.3 Fe~(2+)、Fe~(3+)原料對鐵錳雙組分催化劑性能的影響30-35
• 3.2.4 不同F(xiàn)e~(2+)/Mn 比對催化劑性能的影響35-38
• 3.2.5 Fe~(3+)對 Fe~(2+)/Mn 催化劑性能的影響38-41
• 3.3 稀土對鐵基催化劑性能的影響41-49
• 3.3.1 單獨稀土基催化劑41-43
• 3.3.2 稀土對鐵基催化劑性能的影響43-44
• 3.3.3 稀土對 Fe~(2+)/Mn 催化劑性能的影響44-46
• 3.3.4 稀土對 Fe~(2+)/Fe~(3+)/Mn 催化劑性能的影響46-49
• 第四章 結論49-50
• 參考文獻50-54
• 附錄54-60
• 致謝60-61
• 作者簡介61

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