Ni基重整催化剂失活机理研究进展

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H2是一种清洁、绿色的燃料和能源载体.目前工业上应用较为成熟的生产工艺是重整反应制氢.其中,Ni基重整催化剂由于其高储量、高活性和低成本的优点而受到研究人员的广泛关注,但在反应过程中存在易因烧结、积炭和中毒等原因而失活的问题.因此,如何提高Ni基重整催化剂的反应稳定性是一个急需解决的问题.本文介绍了上述三种引起Ni基重整催化剂失活的主要原因,并从调控金属Ni粒子粒径、增强金属-载体相互作用、形成晶格氧或表面氧物种以及Ni粒子纳米结构调控四个方面阐述了近年来在抑制失活并提高Ni基重整催化剂反应性能和稳定性领域所取得的研究进展,并且提出优化反应条件、调变化学组成和调控Ni粒子纳米结构将是提高Ni基催化剂在重整反应过程中的稳定性的有效方法.
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采用浸渍法制备了结构型NiO-CeO2/γ-Al2O3复合载氧体,研究了Ni/Ce质量比对化学链重整制氢反应性能的影响.固定床反应器实验表明,随着Ni/Ce质量比的降低,氢气的选择性先升高后降低,比例为3:1时氢的选择性和氢产物浓度最高.循环实验测试表明,3:1载氧体在20个循环后仍保持催化活性,积炭量最低.XRD结果表明,加入CeO2后有固溶体形成,增加了氧空位,在一定程度上减弱了NiO与γ-Al2O3之间的相互作用,提高了活性物质的分散度.进一步分析XRD结果发现3:1载氧体粒径最小,更有利于制氢反应
低温回热材料的性能是制约深低温制冷机发展的关键因素之一.在10~30K温区,对比低温段回热器采用不锈钢丝网(SS)和SS与HoCu2混合填充两种方式的回热器损失、能量流分布及制冷性能.数值模拟表明,回热器采用纯SS填充时存在较大换热损失,而混填时流阻损失影响显著增大,随着制冷温度提高,回热器换热损失均能减小,而流阻损失有所增加.低温级脉管内能量流模拟结果表明,HoCu2填充时,回热器焓流较小,传输到冷端的PV功也较小.最后在主动调相的热耦合两级脉管上开展实验测试,结果显示,SS与HoCu2混合填充的低温级
采用等体积浸渍法制备了Pd、Cu-Pd改性的S-1催化剂,利用介质阻挡放电(DBD)等离子体反应器研究了甲烷无氧转化制低碳烯烃(C2~C4=)的性能,重点关注了乙烯的产量.探讨了Ar的添加和特定输入能量(SIE)对甲烷转化率以及产物分布的影响.实验结果表明,等离子体与催化剂协同催化与仅使用等离子体相比性能更优异,使乙烯选择性提高了3.1倍,C2~C4=的选择性提高了2.7倍;与S-1相比,Pd/S-1具有更高的乙烯选择性,这是因为在S-1上负载金属Pd有助于乙炔原位加氢生成乙烯;适宜的Pd负载量有利于提高
微波加热技术因其绿色环保、体积加热、选择性加热等优势,已被广泛应用于化工强化、金属冶炼、陶瓷烧结、食品加工等众多领域,但微波在反应器内普遍存在透波效果差、微波利用率低等问题.随着微波加热技术的不断发展,微波加热设备中透波材料的选用越来越受到大家的关注.本文主要针对透波材料在微波加热领域中的应用现状进行综述,对透波材料的种类进行简要介绍,分别从微波加热用容器和保温材料两方面进行论述.详细介绍了氧化物、氮化物、硅酸盐、磷酸盐等高温透波材料及聚四氟乙烯、玻纤增强树脂基、环氧树脂等中、低温透波材料的研究进展,并具
采用二氯甲烷(DCM)和丙酮(AC)组成二元溶剂体系,考察了二元溶剂体系对制备聚苯乙烯(PS)微球时泡沫的传输和微球性能的影响,并探讨了对应的作用机理.实验结果表明,随着AC质量分数的增加,体系的出泡温度升高,PS微球的平均粒径下降且粒径分布逐渐变窄,微球的结构由多孔逐渐演变为中空.这主要是由于AC对水具有一定的亲和性,会往连续相迁移,改变连续相的表面张力,并在油水界面形成一个AC/DCM的混合液膜层,该液膜层改变了溶剂挥发的过程,最终实现对微球粒径和结构的调控.
相变材料(PCM)具有较高的储能密度,有利于能源的储存和高效利用.对于低温相变材料,其应用从相变温度为0℃至室温的空调和建筑等领域到零下的工业制冷和食品、药物等的运输储藏,非常广泛.本文从水溶液相变材料体系和非水相变材料体系两方面对冷链用相变材料进行了系统介绍,并从过冷、长期稳定性和导热等角度综述了近年关于冷链用相变材料的研究.指出对于水溶液相变材料体系存在的严重过冷及盐-水体系较强的金属腐蚀性,可通过使用合适的成核剂、改善相变材料对成核剂的浸润性、避免纳米粒子团聚及用不锈钢或聚合物材料封装等方法改善;对
多孔g-C3N4基光催化材料由于具有较高的比表面积、丰富的反应活性位点和较短的电子传递路径等特点,能较好地解决块体g-C3N4基材料存在的比表面积小、光生载流子复合快及可见光利用效率低等问题,因而具有广阔的发展前景和应用潜力.本文主要从以下方面进行综述:多孔g-C3N4基光催化材料常用的制备方法,包括硬模板法、软模板法、水热合成法、热聚合法、超分子自组装法;多孔g-C3N4基材料在光催化领域的应用,包括光解水制氢、光催化降解有机污染物、光催化去除氮氧化物和光催化还原CO2等;最后指出了当前影响多孔g-C3
重金属污染是目前全世界面临的一个重大挑战,传统治理方法成本高、效率低等缺陷已不符合当今社会可持续发展战略.纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,CNF)因可再生、活性高、比表面积大和密度低等优点,在重金属吸附领域显示出巨大的应用潜力.本文主要综述了CNF的化学改性方法及其改性产物在水体系重金属离子吸附中的应用进展.首先对CNF的改性进行了系统的综述,主要包括化学接枝改性(羧基化、氨基化、巯基化、磷酸基化、磺酸基化和醛基化和硅烷化等)与接枝共聚改性.其次从结构设计方面重点阐述了改性CNF以
以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为混合硅源,不同配比条件下采用气溶胶辅助自组装技术制备高比表面积的中空介孔二氧化硅纳米颗粒(HMSNs),并应用于原花青素(PC)的负载,以期提高其生物利用度.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外图谱(FTIR)和粒径分析(DLS)等对载体颗粒的形成过程、结构特性以及负载性能进行探究,基于BET分析方法计算HMSNs的比表面积,并对孔径分布进行分析.结果表明,前体溶液水解的活性中间体缩合形成二氧化硅网络结构,同时雾化后
可穿戴和便携式电子设备迫切需要发展透明超级电容器等电化学储能器件.炭化树叶叶脉由连续的碳纤维网络构成,具有非常好的透明性,且兼具导电性好和质量轻的优点.本文以炭化菩提树叶叶脉网络为集流体,通过溶剂热法在其上原位生长了Ni/Co混合金属-有机框架材料(Ni/Co-MOF).炭化叶脉的连续碳纤维网络有利于电子连续传输及电解液的输运;Ni/Co-MOF中混合金属中心有利于提供更多的电化学位点存储电荷.所制备的炭化叶脉网络@Ni/Co-MOF透明电极在1mA/cm2电流密度下表现出1.15F/cm2的高面积容量,