氧化鋯負(fù)載鎳基甲烷化催化劑的制備及其性能調(diào)變.pdf

1、 太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 I 氧化鋯負(fù)載鎳基甲烷化催化劑的制備及其性能調(diào)變 摘 要 化石燃料的燃燒排放出的大量二氧化碳 （CO2） 是導(dǎo)致地球氣候變暖的根本原因， 由此誘發(fā)了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。 因此，CO2 捕集及其資源化利用成為一個(gè)當(dāng)今全球性的重要研究課題。 CO2 可以作為一種重要的化工原料，用于加氫反應(yīng)、碳酸酯及尿素等化學(xué)品的合成。甲烷（CH4）作為代用天然氣的主要組成成分，在國(guó)民生產(chǎn)中占據(jù)著十分關(guān)鍵的地位，將 CO

2、2 加氫轉(zhuǎn)化為 CH4 等能源產(chǎn)品具有重要的意義。因此，CO2 加氫甲烷化反應(yīng)有很大的發(fā)展前景。 電制氣技術(shù)（PtG）通過太陽(yáng)能或者風(fēng)能等新能源發(fā)電制氫，進(jìn)而利用CO2 加氫反應(yīng)合成 CH4，是一個(gè)重要的 CO2 利用途徑。近年來，德國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)已經(jīng)建成多個(gè) PtG 示范項(xiàng)目。我國(guó)應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù)和 CO2 捕獲技術(shù)， 大幅降低 PtG 技術(shù)的工藝成本， 有效實(shí)現(xiàn) CO2 減排，同時(shí)緩解天然氣供應(yīng)不足的問題。 本論文首先

3、合成出三種不同晶相的氧化鋯（單斜、四方、立方） ，采用常規(guī)浸漬法制備出 Ni/ZrO2 催化劑， 添加 Re 和 W 助劑， 考察了各種催化劑樣品在 CO2 甲烷化反應(yīng)中的性能，結(jié)合表征結(jié)果，分析了氧化鋯載體晶相結(jié)構(gòu)、 添加助劑對(duì)催化劑甲烷化反應(yīng)性能的影響， 主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下： (1) ZrO2 晶相對(duì)負(fù)載 Ni 的尺寸有顯著的影響，通過謝樂公式計(jì)算得到Ni/t-ZrO2 催化劑的 Ni 的晶粒尺寸最小（16.79 nm） ； (2