二氧化铈负载钯催化剂的制备及其甲烷燃烧性能研究
发布时间：2024-04-19 22:51
甲烷作为一种清洁能源,因其较高的储量,而受到国内外广泛的关注。但甲烷燃烧温度较高或反应不充分时,燃烧过程中易生成NOx和CO等污染物,并造成温室效应。解决此现象的根本办法是提高燃烧效率。与传统甲烷燃烧方式相比,甲烷催化燃烧具有更高的燃烧效率和能源利用率,能充分和有效减少污染物的排放。本论文通过合成方法与参数调控二氧化铈负载钯催化剂的形貌结构,探究其对甲烷催化燃烧性能的影响,得到以下研究结果。(1)采用浸渍法、共沉淀法、水热法分别合成Pd质量分数为1wt%的I-Pd/CeO2、C-Pd/CeO2和H-Pd/CeO2催化剂。SEM和HAADF-STEM/EDX分析表明水热法合成的H-Pd/CeO2催化剂具有球形形貌,PdO被CeO2所包裹,Pd分散度较高。XPS和TPR等表征结果显示,与共沉淀法和浸渍法获得的I-Pd/CeO2和C-Pd/CeO2催化剂不同,该催化剂表面主要以PdO物种形式存在而不是Pd0x或PdO2,还原性能较好。因此,该催化剂具有较佳的活性和稳定性。在反应气组成为2vol%CH4,4vol%O2,20vol%CO2,N2为平衡气;反应空速为100,000mL.h-1·g...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 非贵金属甲烷燃烧催化剂的研究现状
1.1.1 钙钛矿型催化剂
1.1.2 六铝酸盐型催化剂
1.1.3 金属氧化物催化剂
1.2 贵金属甲烷燃烧催化剂的研究现状
1.2.1 钯基催化剂的制备与改性研究
1.2.2 钯基催化剂甲烷催化燃烧反应机理研究
1.3 论文选题依据及研究内容
1.3.1 论文的选题依据
1.3.2 论文的研究内容
第二章 实验部分
2.1 主要实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂的表征
2.3.1 X射线粉末衍射分析(XRD)
2.3.2 N2-物理吸附
2.3.3 CO脉冲化学吸附
2.3.4 H2-程序升温还原(H2-TPR)
2.3.5 O2-程序升温氧化(O2-TPO)
2.3.6 CO2程序升温脱附(CO2-TPD)
2.3.7 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.8 X射线光电子能谱(XPS)
2.3.9 透射电镜(TEM)
2.4 催化剂活性评价
第三章 合成方法对Pd/CeO2催化剂性能的影响
3.1 引言
3.2 催化材料的制备
3.2.1 浸渍法合成Pd/CeO2催化剂
3.2.2 共沉淀法合成Pd/CeO2催化剂 173.2.3 水热法合成Pd/CeO2催化剂
3.3 结果与讨论
3.3.1 形貌分析
3.3.2 Pd/CeO2在甲烷催化燃烧反应中的性能
3.3.3 样品的XRD分析
3.3.4 N2物理吸附表征
3.3.5 XPS分析
3.3.6 H2-TPR表征
3.3.7 CO脉冲吸附分析
3.3.8 CO2-TPD分析
3.4 小结
第四章 水热时间对水热法制备的Pd/CeO催化剂的甲烷燃烧性能的影响
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同水热时间合成样品在甲烷催化燃烧的性能
4.3.2 SEM分析
4.3.3 XRD分析
4.3.4 N2物理吸附表征
4.3.5 XPS分析
4.3.6 H2-TPR表征
4.3.7 CO脉冲吸附分析
4.3.8 O2-TPO表钲
4.4 小结
第五章 水热合成体系中双氧水和柠檬酸的加入对Pd/CeO2催化剂结构和性能的影响
5.1 引言
5.2 催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 调变双氧水和柠檬酸量所合成样品的甲烷催化燃烧性能
5.3.2 调变双氧水和柠檬酸量所合成Pd/CeO2的XRD分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 样品的CO脉冲吸附测试结果分析
5.3.5 O2-TPO分析
5.3.6 CO2-TPD分析
5.3.7 TEM分析
5.4 小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3958496
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【学位级别】：硕士
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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 非贵金属甲烷燃烧催化剂的研究现状
1.1.1 钙钛矿型催化剂
1.1.2 六铝酸盐型催化剂
1.1.3 金属氧化物催化剂
1.2 贵金属甲烷燃烧催化剂的研究现状
1.2.1 钯基催化剂的制备与改性研究
1.2.2 钯基催化剂甲烷催化燃烧反应机理研究
1.3 论文选题依据及研究内容
1.3.1 论文的选题依据
1.3.2 论文的研究内容
第二章 实验部分
2.1 主要实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂的表征
2.3.1 X射线粉末衍射分析(XRD)
2.3.2 N2-物理吸附
2.3.3 CO脉冲化学吸附
2.3.4 H2-程序升温还原(H2-TPR)
2.3.5 O2-程序升温氧化(O2-TPO)
2.3.6 CO2程序升温脱附(CO2-TPD)
2.3.7 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.8 X射线光电子能谱(XPS)
2.3.9 透射电镜(TEM)
2.4 催化剂活性评价
第三章 合成方法对Pd/CeO2催化剂性能的影响
3.1 引言
3.2 催化材料的制备
3.2.1 浸渍法合成Pd/CeO2催化剂
3.2.2 共沉淀法合成Pd/CeO2催化剂 173.2.3 水热法合成Pd/CeO2催化剂
3.3 结果与讨论
3.3.1 形貌分析
3.3.2 Pd/CeO2在甲烷催化燃烧反应中的性能
3.3.3 样品的XRD分析
3.3.4 N2物理吸附表征
3.3.5 XPS分析
3.3.6 H2-TPR表征
3.3.7 CO脉冲吸附分析
3.3.8 CO2-TPD分析
3.4 小结
第四章 水热时间对水热法制备的Pd/CeO催化剂的甲烷燃烧性能的影响
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同水热时间合成样品在甲烷催化燃烧的性能
4.3.2 SEM分析
4.3.3 XRD分析
4.3.4 N2物理吸附表征
4.3.5 XPS分析
4.3.6 H2-TPR表征
4.3.7 CO脉冲吸附分析
4.3.8 O2-TPO表钲
4.4 小结
第五章 水热合成体系中双氧水和柠檬酸的加入对Pd/CeO2催化剂结构和性能的影响
5.1 引言
5.2 催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 调变双氧水和柠檬酸量所合成样品的甲烷催化燃烧性能
5.3.2 调变双氧水和柠檬酸量所合成Pd/CeO2的XRD分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 样品的CO脉冲吸附测试结果分析
5.3.5 O2-TPO分析
5.3.6 CO2-TPD分析
5.3.7 TEM分析
5.4 小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3958496
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3958496.html