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Ni-CoHZSM-5催化剂制备与催化性能研究中期报告

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精品文档---下载后可任意编辑Ni-CoHZSM-5 催化剂制备与催化性能讨论中期报告中期报告一、制备方法及表征结果1. 制备方法选用水热法制备 Ni-CoHZSM-5 催化剂。先将Ni(NO3)2、Co(NO3)2 和 HZSM-5 分别浸泡在去离子水中,得到浸渍液 A、B、C。然后将浸渍液 A、B、C 混合,加热蒸发至干燥,得到前驱体。最后将前驱体经过水热处理,得到 Ni-CoHZSM-5 催化剂。2. 表征结果对 Ni-CoHZSM-5 催化剂进行了 XRD、TEM、N2 吸附-脱附及NH3-TPD 表征。(1)XRD 分析结果从 XRD 图谱(图 1)可知,催化剂具有典型的 HZSM-5 晶型,出现了明显的(002)、(111)、(220)衍射峰,表明 Ni-CoHZSM-5 催化剂结构完整,无明显晶格畸变。(2)TEM 分析结果从 TEM 图像(图 2)可知,Ni-CoHZSM-5 催化剂呈现出小颗粒分散的状况,颗粒大小均匀,平均粒径约为 20 nm,没有出现聚集现象,符合 HZSM-5 的形貌特征。(3)N2 吸附-脱附分析结果从 N2 吸附-脱附等温线(图 3)可以看出,Ni-CoHZSM-5 催化剂表现出类似于孔隙分布的孔径分布,呈现出“ V”型孔径分布,有较大的孔径,且孔道较为均匀。(4)NH3-TPD 分析结果从 NH3-TPD 曲线(图 4)可知,催化剂具有较多的酸性中心,峰值出现在 200-400℃范围内,表明催化剂的酸性中心主要为弱酸性。二、催化性能测试及分析1. CO+CH4 催化氧化精品文档---下载后可任意编辑考察了 Ni-CoHZSM-5 催化剂对 CO+CH4 的催化氧化活性。反应条件为:反应温度 400℃,总流量为 60 mL/min,CO 和 CH4 的摩尔比为 1∶1,H2O/N2 的流量比为 20%。(1)不同气体速率下的反应活性反应三小时后,各自记录 CO 转化率和选择性(表 1)。从表 1 可以看出,随着气体速率的增加,CO 转化率和 CO2 选择性略有不同程度地下降,说明在高流速的条件下,反应物在催化剂表面停留的时间较短,反应难度较大。(2)不同反应温度下的反应活性随着反应温度的升高,CO 转化率和 CO2 选择性都呈现出增加的趋势(表 2)。在 400℃反应温度下,CO 转化率为 75.2%,CO2 选择性为 98.9%。2. CH4 燃烧催化活性考察了 Ni-CoHZSM-5 催化剂对 CH4 燃烧的催化活性。反应条件为:反应温度 600℃,CH4 流量为 40 mL/min,氧气流量为 20 mL/min,催化剂质量为 0.1 g。反应三小时后,得到了 CH4 转化率和 CO2 选择性的结果(表3)。在反应温度为 600℃时,CH4 转化率为 68.4%...

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