低Ni载量六铝酸盐催化剂上甲烷和二氧化碳重整制合成气反应研究

题名:低Ni载量六铝酸盐催化剂上甲烷和二氧化碳重整制合成气反应研究
作者:张轲
学位授予单位:吉林大学
关键词:甲烷;;二氧化碳;;重整;;六铝酸盐
摘要:
 本文制备了一系列Ni基六铝酸盐催化剂,通过XRD、DTA-TGA、DRS UV-Vis、XPS、TEM等技术对催化剂晶体结构、金属离子间相互作用等物理化学特征进行了较深入的研究,考察了催化剂的反应性能,获得了有意义的研究成果。主要包括:
 1.对于LaNixAl11O19-δ催化剂来说,只有Neodymium magnets当x≥0.5(Ni/La摩尔比)时,才能得到纯净的六铝酸盐晶相结构,这部分Ni2+对晶相的稳定起到至关重要的作用。而当x>1时,有尖晶石型NiAl2O4和钙钛矿型LaAlO3等杂相生成,从而破坏了催化剂的晶相结构。因此,x应控制在0.5-1.0之间,才能使催化剂形成很好的六铝酸盐晶相结构。
 2. Pr取代La进行A位调变的六铝酸盐催化剂La1-xPrxNiAl11O19-δ的晶相结构没有发生改变。但Pr的引入使还原后的催化剂表面活性Ni0增多;同时, Pr的掺入促进了La离子与Ni离子之间的电子转移,使Ni能保持在Nio的活性状态,从而促进了反应在催化剂表面的进行。
 3.对于不同稀土金属A位调变的六铝酸盐催化剂La0.8A0.2NiAl11O19-δ,由于A位调变对晶相结构中Ni2+产生影响不同,导致催化活性的改变。其中,由于Pr与La具有相似的半径而具有最佳的结构作用,因此使得活性最佳;而活性最差的Ce,则是因为在反应过程中本身存在有Ce3+/Ce4+氧化还原循环,影响了它与La和Ni之间的相互作用,减少了La与Ni之间的相互作用,从而降低了其反应活性。
 4.对催化剂表面积碳规律进行了系统的研究。根据积碳氢化温度的高低将积碳分为三种类型:Cα,Cβ和Cγ。Cα为易被CO2消除的活性碳,而Cβ和Cγ为不易被CO2消除的非活性碳,它们之间存在一个生成沉积并逐渐聚集的转化过程。催化剂经氢气还原后(或在反应过程中)表面吸附活泼氢,形成··O···H类似物促进了反应气中CO2的活化解离交换生成活性氧,能够快速消除催化剂表面活性碳,阻止其进一步聚集形成非活性碳,促使催化剂表面达到积碳消碳的平衡,保持了催化剂反应活性的稳定。
学位年度:2009

题名:Pr~（3+）：Y_2SiO_5晶体的上转换特性及红外偏振光谱法探测OH和CH_3
作者:胡长宏
学位授予单位:吉林大学
关键词:上转换;;Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体;;中红外偏振光谱;;燃烧反应中间产物;;甲基;;羟基
摘要:
 近年来,一种可产生短波长可http://www.chinamagnets.biz/Neodymium/Ball-Neodymium-Magnets.php调谐激光的技术-稀土离子掺杂晶体中的频率上转换技术越来越受到关注。频率上转换的主要特点是:不需要像倍频晶体那样严格的位相匹配条件;结构简单,可以全固体化;价格低廉。上转换激光材料以稀土离子掺杂的光学晶体或非晶体为主。目前国内外报道的上转换激光的研究主要集中在红外、可见波段,对紫外上转换激光报道很少。本论文主要阐述了Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体的光学性质和上转换特性。首先测量了该晶体的吸收谱、荧光谱、激发谱、不同能级不同浓度的荧光寿命,并计算了4f~2组态内各能级间的跃迁几率、自然辐射寿命。然后对几种可能的上转换过程及其机理进行了实验和理论研究。
 激光光谱技术在分子水平上对剧烈化学反应如燃烧过程的研究起着重要作用。而现有的工作主要集中在紫外和可见波段,这就只局限于有限的分子和原子。大量重要的小分子碳氢化合物,因为没有合适于此波段的可探测电子跃迁而得不到定量研究。本论文利用激光偏振光谱学方法,通过探测分子的振动和转动能级,在中红外波段检测燃烧化学反应中的重要中间产物,羟基和甲基自由基分子,从而实现了对它们的在线定量分析。
学位年度:2009