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CO2重整甲烷Ni-Co双金属催化剂的研究

摘要第3-4页
Abstract第4-5页
主要符号对照表第11-12页
第1章 引言第12-31页
    1.1 研究背景第12-13页
    1.2 CO_2重整CH_4反应制合成气的研究进展第13-20页
        1.2.1 CO_2重整CH_4反应的热力学分析第14-16页
        1.2.2 CO_2重整CH_4反应的常用催化剂第16-17页
        1.2.3 催化剂积碳第17-18页
        1.2.4 Ni基催化剂的研究进展第18-20页
    1.3 Ni-Co双金属催化剂催化CO_2重整CH_4反应的研究进展第20-25页
    1.4 加压CO_2重整CH_4反应制合成气的研究进展第25-28页
        1.4.1 合成气的工业利用途径第25页
        1.4.2 加压CO_2重整CH_4反应的研究进展第25-28页
    1.5 本论文的研究思路及主要研究内容第28-31页
第2章 实验部分第31-40页
    2.1 主要试剂及气体第31-32页
    2.2 载体及催化剂的制备第32-34页
        2.2.1 载体SBA-15 的制备第32页
        2.2.2 载体SiO_2的制备第32页
        2.2.3 催化剂xNiyCo/SBA15CD的制备第32页
        2.2.4 催化剂xNiyCo/SBA-15 的制备第32-33页
        2.2.5 催化剂xNiyCo/SiO_2-CD的制备第33页
        2.2.6 催化剂 4.5Ni/0.5Co/SBA15CD和 0.5Co/4.5Ni/SBA15CD的制备第33页
        2.2.7 催化剂 5%(NixCoy)/SBA15CD的制备第33-34页
    2.3 催化剂物理化学性质的表征第34-38页
        2.3.1 低温N2吸脱附法(BET)第34页
        2.3.2 高分辨率透射电镜(TEM)第34页
        2.3.3 X射线衍射(XRD)第34-35页
        2.3.4 电感耦合等离子体发射光谱(ICP)第35页
        2.3.5 X射线吸收光谱(XAFS)第35-36页
        2.3.6 X射线光电子能谱(XPS)第36页
        2.3.7 程序升温还原(H_2-TPR)第36页
        2.3.8 程序升温脱附(H_2-TPD)第36-37页
        2.3.9 热重分析(TG)第37页
        2.3.10 拉曼光谱(Raman)第37页
        2.3.11 程序升温氧化(TPO)第37-38页
    2.4 催化剂催化性能评价第38-40页
        2.4.1 催化剂在常压CO_2重整CH_4反应中的性能评价第38-39页
        2.4.2 催化剂在加压CO_2重整CH_4反应中的性能评价第39页
        2.4.3 催化剂在加压CO_2重整CH_4反应中的动力学研究第39-40页
第3章 xNiyCo/SBA15CD催化剂的结构表征第40-70页
    3.1 本章引论第40-41页
    3.2 实验部分第41页
        3.2.1 催化剂的制备第41页
        3.2.2 催化剂的物理化学性质表征第41页
    3.3 新鲜xNiyCo/SBA15CD催化剂的物理化学性质第41-57页
        3.3.1 催化剂的N2低温吸脱附表征第41-42页
        3.3.2 催化剂的实际负载量第42-43页
        3.3.3 催化剂的TEM表征第43-44页
        3.3.4 催化剂的XRD表征第44-45页
        3.3.5 催化剂的X射线吸收近边结构(XANES)第45-48页
        3.3.6 催化剂的XPS表征第48-49页
        3.3.7 催化剂的扩展边X射线吸收精细结构(EXAFS)第49-51页
        3.3.8 催化剂中Ni和Co的配位环境结构参数第51-54页
        3.3.9 催化剂的还原行为(TPR法)第54-57页
    3.4 还原后xNiyCo/SBA15CD催化剂的结构第57-69页
        3.4.1 金属分散度的表征第57页
        3.4.2 还原后催化剂的XRD表征第57-59页
        3.4.3 还原后催化剂的TEM表征第59-63页
        3.4.4 还原后催化剂的K边XANES第63-64页
        3.4.5 还原后催化剂的K边EXAFS第64-67页
        3.4.6 还原后催化剂中Ni和Co的配位环境结构参数第67-69页
    3.5 本章小结第69-70页
第4章 xNiyCo/SBA15CD在常压CRM反应中的催化性能第70-95页
    4.1 本章引论第70-71页
    4.2 实验部分第71-72页
        4.2.1 催化剂的制备第71页
        4.2.2 催化剂的物理化学性质表征第71页
        4.2.3 催化剂的性能评价第71-72页
    4.3 Ni/Co比对xNiyCo/SBA15CD催化剂在常压CRM反应中催化性能的影响及其物理化学性质变化第72-78页
        4.3.1 低空速下的催化性能(GHSV=1.8×10~4 mL/(g·h))第72-73页
        4.3.2 高空速下的催化性能(GHSV=3.6×10~4mL/(g·h))第73-75页
        4.3.3 高空速下反应后催化剂的形貌分析第75-76页
        4.3.4 高空速下反应后催化剂的晶相表征第76-78页
        4.3.5 高空速下反应后催化剂上的积碳量分析第78页
    4.4 不同制备方法对xNiyCo/SBA15CD在常压CRM反应中催化性能的影响第78-81页
        4.4.1 β-CD的添加的影响第78-79页
        4.4.2 载体的有序介孔结构对催化剂性能的影响第79-80页
        4.4.3 金属的表面富集效果对催化剂性能的影响第80-81页
    4.5 双金属催化剂稳定性能优异的原因探讨第81-85页
        4.5.1 双金属催化剂稳定性优异的原因探讨第81-82页
        4.5.2 4.5Ni0.5Co催化剂稳定性优异的原因探讨第82-83页
        4.5.3 3Ni2Co催化剂稳定性优异的原因探讨第83-85页
    4.6 4.5Ni0.5Co催化剂在不同反应条件下常压CRM反应中的催化性能及积碳行为第85-91页
        4.6.1 在线变化反应温度对 4.5Ni0.5Co催化剂催化性能的影响第85-87页
        4.6.2 高空速GHSV=14.4×10~4mL/(g·h)下 4.5Ni0.5Co催化剂在不同时间常压CRM反应中的催化性能第87-88页
        4.6.3 超高空速GHSV=28.8×10~4 mL/(g·h)下 4.5Ni0.5Co催化剂在不同时间常压CRM反应中的催化性能第88-90页
        4.6.4 反应后催化剂上的积碳类型第90-91页
    4.7 xNiyCo/SBA15CD催化剂在常压CRM反应中的比活性第91-94页
        4.7.1 内外扩散影响的排除第91-92页
        4.7.2 转换频率TOF的测量第92-94页
    4.8 本章小结第94-95页
第5章 xNiyCo/SBA15CD在加压CRM反应中的反应行为及失活原因第95-116页
    5.1 本章引论第95页
    5.2 实验部分第95-96页
        5.2.1 催化剂的制备第95页
        5.2.2 催化剂的物理化学性质表征第95-96页
        5.2.3 催化剂的性能评价第96页
    5.3 不同Ni/Co比的xNiyCo/SBA15CD催化剂在加压CRM反应中的催化性能第96-98页
    5.4 反应后xNiyCo/SBA15CD的物理化学性质表征第98-105页
        5.4.1 反应后xNiyCo/SBA15CD催化剂的形貌分析第98-100页
        5.4.2 反应后xNiyCo/SBA15CD催化剂的晶相表征第100-101页
        5.4.3 反应后xNiyCo/SBA15CD催化剂上的积碳量分析第101-103页
        5.4.4 反应后xNiyCo/SBA15CD催化剂上的积碳类型分析第103-105页
    5.5 4.5Ni0.5Co/SBA15CD催化剂在不同反应时间的加压CRM反应中的性能第105-106页
    5.6 不同时间反应后 4.5Ni0.5Co/SBA15CD的物理化学性质表征第106-114页
        5.6.1 反应后 4.5Ni0.5Co/SBA15CD催化剂的形貌分析第106-108页
        5.6.2 反应后 4.5Ni0.5Co/SBA15CD催化剂的晶相表征第108-109页
        5.6.3 反应后 4.5Ni0.5Co/SBA15CD催化剂上的积碳量分析第109-110页
        5.6.4 反应后 4.5Ni0.5Co/SBA15CD催化剂上的积碳类型分析第110-112页
        5.6.5 催化剂在加压CRM反应中的失活原因探究第112-114页
    5.7 Co负载量(痕量Co)对催化剂性能的影响第114-115页
    5.8 本章小结第115-116页
第6章 加压CRM反应机理的动力学研究及工艺条件探索第116-136页
    6.1 本章引论第116页
    6.2 实验部分第116-118页
        6.2.1 催化剂的制备第116页
        6.2.2 加压CRM反应动力学测试第116-118页
        6.2.3 加压CRM反应中工艺条件对催化剂性能的影响第118页
    6.3 加压CRM反应动力学的研究第118-127页
        6.3.1 外扩散影响的排除第118-119页
        6.3.2 内扩散影响的排除第119-120页
        6.3.3 加压CRM反应中CH_4分压对正向反应速率的影响第120-121页
        6.3.4 加压CRM反应中CO_2分压对正向反应速率的影响第121-122页
        6.3.5 可能的反应机理(RWGS反应的进行程度)第122-125页
        6.3.6 速率方程的确立第125页
        6.3.7 加压CRM反应表观活化能的测试第125-126页
        6.3.8 Co添加的作用机制讨论第126-127页
    6.4 加压CRM反应中反应工艺条件的影响第127-134页
        6.4.1 反应压力对催化剂性能的影响第127-128页
        6.4.2 空速对催化剂性能的影响第128-130页
        6.4.3 在线改变压力对催化剂性能的影响第130-133页
        6.4.4 催化剂在超长时间TOS(500h)的催化性能研究第133-134页
    6.5 本章小结第134-136页
第7章 结论第136-138页
参考文献第138-154页
致谢第154-156页
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果第156-158页

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