钒钨对负载型非晶态合金催化剂性能的影响

摘要

新型的非晶态合金催化剂自上世纪80年代在国际催化会议上被报道以后，便引起了全世界催化工作者的广泛关注和兴趣。相比晶态催化剂，非晶态合金凭借着其更优良的催化活性、选择性和较高抗毒性，使其在广泛的多相催化应用中获得越来越多的欢迎。然而，现有的非晶态合金催化剂也存在着限制其实际应用的缺点，比如:热稳定性差、合金颗粒易团聚、比表面积小等。针对以上问题，本文通过将非晶态合金负载化、添加高熔点金属元素等手段，进一步改善镍基非晶合金催化剂的性能。论文的主要内容如下:
　　1、采用化学镀的方法在铁片、纳米碳纤维、Al2O3球上沉积Ni-V-P非晶态多元合金镀层，通过实验获得优化的镀液配方及工艺条件。采用能量色散X射线谱仪(EDS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对样品的元素组成、形貌和结构进行了表征，并选择合适的温度对样品进行热处理，以考察合金的热稳定性。结果表明制备的Ni-V-P非晶态合金的热稳定性明显优于Ni-P非晶态合金的热稳定性。通过费托反应检测非晶合金催化剂的催化活性和选择性，实验表明Ni-V-P非晶态合金催化剂在一定温度下保持较高的催化活性，同时对反应产物甲烷的选择性高达100％。
　　2、采用化学镀的方法在铁基片表面沉积了Ni-W-V-P非晶态多元合金，探讨了镀液中硫酸镍、钨酸钠、偏钒酸铵、次亚磷酸钠的浓度以及温度、pH值对沉积速率、镀液稳定性以及合金质量的影响。并根据研究结果，筛选出化学镀Ni-W-V-P合金的优化工艺配方，考察了Ni-W-V-P非晶态多元合金的热稳定性。利用X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪对合金的成分和结构进行了表征。表明制备的Ni-W-V-P合金为非晶态结构，其热稳定性明显优于Ni-P非晶态合金的热稳定性，晶化温度至少高出20℃。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 非晶态合金催化剂的历史与现状

1．1．1 非晶态合金催化剂的特征

1．1．2 非晶态合金催化剂的一般制备方法

1．1．3 非晶态合金催化剂的研究方法

1．1．4 非晶态合金催化剂的应用

1．1．5 非晶态合金催化剂性能的影响因素

1．2 化学镀技术概述

1．2．1 化学镀简介

1．2．2 化学镀反应的基本原理

1．2．3 化学镀镍前处理工艺

1．2．4 化学镀镍工艺的影响因素

1．3 费-托反应概述与技术研究进展

1．3．1 费-托反应简介

1．3．2 费-托反应CO甲烷化技术研究进展

1．3．3 CO甲烷化技术催化剂研究现状

1．4 课题研究的目的和意义

第二章 负载型Ni-V-P非晶态合金催化剂的制备与表征

2．1 序言

2．2 实验仪器与试剂

2．3 化学镀工艺

2．3．1 以铁片为基体的化学镀工艺

2．3．2 以纳米碳纤维为基体的化学镀工艺

2．3．3 以Al2O3球体为基体的化学镀工艺

2．4 化学镀Ni-V-P合金镀层的热处理

2．5 化学镀Ni-V-P合金镀层的表征

2．6 实验结果与讨论

2．6．1 合金镀层沉积速率的影响因素

2．6．2 化学镀Ni-V-P合金镀层的扫描电镜(SEM)分析

2．6．3 化学镀Ni-V-P合金镀层的能谱(EDS)分析

2．6．4 化学镀Ni-V-P合金镀层的结构(XRD)分析

2．7 用费托反应研究Ni-V-P非晶态合金催化剂的性能

2．7．1 实验装置与实验步骤

2．7．2 所用到的实验仪器与评价装置

2．7．3 产物分析与结果讨论

2．8 本章小结

第三章 负载型Ni-V-W-P非晶态催化剂的制备与热稳定性

3．1 序言

3．2 实验仪器与试剂

3．3 实验步骤

3．4 表征手段

3．5 结果与讨论

3．5．1 偏钒酸铵浓度对Ni-V-W-P沉积速率的影响

3．5．2 钨酸钠浓度对Ni-V-W-P沉积速率的影响

3．5．3 溶液pH值对Ni-V-W-P沉积速率的影响

3．5．4 温度对Ni-V-W-P沉积速率的影响

3．5．5 优化配方和工艺条件

3．6 化学镀Ni-W-P合金镀层的能谱(EDS)分析

3．7 化学镀Ni-W-P合金镀层的结构(XRD)分析

3．8 本章小结

论文总结

参考文献

致谢

攻读学位期间已发表和待发表的相关论文

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