天然气（CH_4）催化燃烧催化剂的研究

【摘要】：催化燃烧是控制和消除NO_x的有效方法。与普通燃烧方式相比,催化燃烧具有较高的燃烧效率与能量利用率。天然气(CH_4)较石油、煤等燃料污染程度低,在燃烧过程中所排放的CO_2、SO_2和NO_x等污染物较少。目前催化燃烧技术中的最大困难就是选择合适的催化剂。因此,本论文通过对负载型贵金属催化剂、钙钛矿型催化剂和六铝酸盐型催化剂的研究,找到了一种比表面积大、热稳定性好且催化活性高的适合甲烷催化燃烧的催化剂。本实验分别利用浸渍法、溶胶凝胶法和共沉淀法制备了负载型贵金属催化剂、钙钛矿型催化剂和六铝酸盐催化剂。用XRD、BET和SEM技术对其进行了表征,并测定了不同类型催化剂上甲烷燃烧的活性。结果表明负载型贵金属催化剂和钙钛矿型催化剂较适合甲烷燃烧的低温阶段,而六铝酸盐型催化剂则适合甲烷高温催化燃烧。其中Ba_(0.8)La_(0.2)MnAl_(11)O_(19)—聚乙二醇(PEG,分子量为4000)的效果最佳。此催化剂经1200℃焙烧4h后比表面积为24.7m~2/g。当空速为150,000h~(-1)时,甲烷在700℃就完全转化,比一般的六铝酸盐型催化剂活性较高。 【关键词】：甲烷 催化燃烧 负载型贵金属 钙钛矿 六铝酸盐
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 第1章 绪论9-30
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 催化燃烧方法介绍10-13
• 1.3 甲烷燃烧催化剂体系13-30
• 1.3.1 负载型贵金属催化剂14-19
• 1.3.2 钙钛矿型催化剂19-23
• 1.3.3 六铝酸盐型催化剂23-30
• 第2章 实验部分30-36
• 2.1 试剂及仪器装置30-31
• 2.1.1 试剂30-31
• 2.1.2 仪器装置31
• 2.2 催化剂的制备31-33
• 2.2.1 负载型贵金属催化剂的制备31-32
• 2.2.2 钙钛矿型催化剂的制备32
• 2.2.3 六铝酸盐型催化剂的制备32-33
• 2.3 催化剂活性评价33-35
• 2.4 催化剂表征35-36
• 2.4.1 物相分析(XRD)35
• 2.4.2 比表面积测定(BET)35
• 2.4.3 表面形貌分析(SEM)35-36
• 第3章 结果与讨论36-56
• 3.1 XRD结果与讨论36-40
• 3.1.1 负载型贵金属催化剂XRD结果与讨论36-37
• 3.1.2 钙钛矿型催化剂XRD结果与讨论37-38
• 3.1.3 六铝酸盐型催化剂XRD结果与讨论38-40
• 3.2 BET结果与讨论40-42
• 3.3 SEM结果与讨论42-44
• 3.4 催化剂活性评价结果与讨论44-56
• 3.4.1 负载型贵金属催化剂活性评价的结果与讨论44-47
• 3.4.2 钙钛矿型催化剂活性评价的结果与讨论47-49
• 3.4.3 六铝酸盐型催化剂活性评价的结果与讨论49-56
• 结论56-58
• 本文创新点58-59
• 参考文献59-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果70-71
• 致谢71

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