镍基氧载体论文-蔡兴

镍基氧载体论文-蔡兴

导读:本文包含了镍基氧载体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:密度泛函理论,化学链燃烧,NiO,H2S

镍基氧载体论文文献综述

蔡兴[1](2015)在《化学链燃烧中镍基氧载体表面反应性的密度泛函研究》一文中研究指出目前,化石燃料燃烧中CO2减排的主要且切实可行的方式只有CCS路线。相比于传统的能源密集型碳捕获技术,化学链燃烧是新型的具有CO2内分离特点的清洁高效燃烧技术。其中氧载体是化学链燃烧技术的关键,Ni基氧载体被认为是具有发展的氧载体之一。尽管已有大量实验研究了Ni基氧载体在化学链燃烧中的氧化还原性能,但目前有关气体分子对NiO反应性的影响机理还不清楚,实验过程中出现的一些现象未能得到合理解释,缺乏微观相互作用机理的深入研究。因此,在分子水平上研究NiO表面的反应性能对Ni基氧载体的改性具有重要的理论和实际意义。本文基于密度泛函理论,系统的研究了CO在NiO(001)表面的吸附及氧化反应机理,探究了氧对NiO还原过程的重要作用。通过计算结果与实验所得参数的比较,SGGA+U方法可以准确描述CO-NiO系统中的反应。CO在NiO(001)洁净表面和缺陷表面的吸附计算结果表明,CO在两种表面上仅仅只是吸附,而没有发生氧化反应。为了揭示CO的氧化机理,本文着重研究了氧对CO和NiO(001)表面反应的作用。结果表明氧空位对于O2分解成O原子的反应表现出很高的表面反应性;吸附于NiO(001)表面的活性氧原子和CO的反应是生成CO2的重要反应路径之一。大量实验表明,存在于气体燃料中的H2S对Ni基氧载体的反应性有明显不利的影响,但其具体的影响微观机理研究尚还欠缺。因此,H2S及其分解产物SH和S在N iO(001)两种表面的吸附得到了详细研究。结果发现H2S的吸附略强于CO,而SH在两种表面的吸附均为强化学吸附。必须指出的是,S原子在洁净表面会与邻近的Ni和O原子反应并成键,同时极大改变了NiO(001)表面的结构;而在氧空位处,S单原子则会完全替代失去的氧原子而填补空位。无论何种情况,NiO(001)表面的反应性会降低。CO在预吸附S物质的NiO(001)表面的吸附计算进一步证实了S物质对氧载体反应性的不利影响,结果表明NiO(001)表面的S物质对CO具有明显的排斥作用,阻碍了CO的吸附及氧化反应。为了改善NiO氧载体的S中毒现象,本文研究了Cu掺杂对NiO(001)表面抗硫性的影响。结果表明,H2S,SH和S在Cu/N iO(001)表面的吸附均有减弱,其中对S的影响最为显着。因此,Cu掺杂能有效提高NiO(001)洁净表面的抗硫性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01)

孙彬彬,马波,孙万付,梁皓,张喜文[2](2012)在《MgO对镍基氧载体化学链燃烧性能的影响》一文中研究指出采用等体积浸渍法制备了不同MgO含量的NiO/MgO/SiO2氧载体,利用XRD和TPR对其物化性能进行表征,并以甲烷为燃料在固定床微型反应器中对氧载体进行化学链燃烧性能考察。结果表明,MgO的加入可以提高NiO的分散度,从而提高反应性能;MgO使NiO在低温下较难被还原,显着降低了低温还原过程中的积炭量,提高了CO2选择性;800℃下,经过10次氧化还原循环反应,NiO/MgO/SiO2氧载体颗粒反应性稳定,甲烷转化率维持在99%,CO2选择性也达到98%。(本文来源于《工业催化》期刊2012年07期)

魏永刚,王华,张翅远[3](2010)在《选择性氧化甲烷制取合成气的镍基氧载体性能研究》一文中研究指出以氧载体中的晶格氧实现甲烷的选择性氧化制取合成气是一种新颖的合成气制备方法,其技术关键在于研制出一种选择性强、循环性能好的氧载体。本文通过热力学分析方法,对以NiO为氧载体活性组分的反应平衡组成进行了计算模拟,结果显示,以该氧载体进行的选择性氧化甲烷反应在热力学上是可行性。固定床实验表明,当晶格氧充足时,能够获得H2与CO的摩尔比接近2的合成,氧载体表现出较高的选择性氧化性能,而当晶格氧不足时,甲烷裂解反应明显。热重循环实验发现,当添加SiO2、MgO和Al2O3叁种粘结剂后,氧载体的循环性能与纯NiO相比得到了显着提高,其中NiO/Al2O3氧载体在4500s里顺利完成了叁个氧化还原循环,并保持了较高的转化度。(本文来源于《天然气化工(C1化学与化工)》期刊2010年03期)

蒋林林[4](2006)在《化学链燃烧铁基和镍基氧载体的反应性能研究》一文中研究指出全球变暖带来的一系列负面影响,引起了人们对主要温室气体CO_2的关注。化学链燃烧技术(Chemical Looping Combustion)是一种新型的燃烧技术,不仅可以实现CO_2的低耗回收利用,化学能的梯级利用,而且能够有效提高燃料的燃烧效率、抑制和根除NOx的形成,因而受到了广泛的关注。本文就化学链燃烧技术,采用煤焦、CH_4为燃料,基于热重分析仪(TGA)、固定床(FxB)、流化床反应器(FzB)进行了氧载体方面的研究。在分析总结国内外化学链燃烧技术氧载体研究工作的基础上,以气态燃料化学链燃烧技术对氧载体的要求为基准,考虑到固态燃料煤焦与气态燃料的区别,选用Fe(NO_3)_3·9H_2O和Al(OC_3H_7)_3为主要原料,参照溶胶-凝胶法NiO/NiAl_2O_4氧载体的制备方法,制备了12种不同参数的Fe-基氧载体,并通过XRD、ESEM、BET等对制备的氧载体进行物化性能表征,然后选择符合预期要求的氧载体进行TGA、FxB、FzB试验研究。在TGA中,研究了6种Fe_2O_3/Al_2O_3氧载体与煤焦的还原反应性,结果发现在880℃左右时,Fe_2O_3/Al_2O_3氧载体与煤焦快速反应。综合各方面的因素,选择60%Fe_2O_3含量,1100℃烧结6h的Fe_2O_3/Al_2O_3氧载体在TGA中进行其与煤焦/空气的多次循环反应实验,结果显示Fe_2O_3/Al_2O_3氧载体具有良好的循环反应性。在固定床/流化床多功能反应器中研究了Fe_2O_3/Al_2O_3、NiO/NiAl_2O_4氧载体在900℃时分别与CH_4/空气的反应性,并对反应前后样品的物化性能进行了表征,结果发现:Fe_2O_3/Al_2O_3与CH_4在固定床、流化床中发生反应时,前者CO_2的最大浓度51.2%高于后者44%,前者未反应的CH_4浓度低于后者,CH_4没有发生碳沉积反应。NiO/NiAl_2O_4与CH_4在固定床、流化床中发生反应时,CO_2的最大浓度分别为73.5%、70.8%均高于Fe_2O_3/Al_2O_3与CH_4的反应,CH_4完全反应并且都发生了碳沉积反应。两种氧载体与CH_4的反应,尾气中CO、H_2的浓度都很低。NiO/NiAl_2O_4氧载体的反应性高于Fe_2O_3/Al_2O_3氧载体。循环反应后,两种氧载体表面均发生了烧结现象,但氧载体表面仍具有丰富的孔隙结构。(本文来源于《华中科技大学》期刊2006-05-01)

镍基氧载体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用等体积浸渍法制备了不同MgO含量的NiO/MgO/SiO2氧载体,利用XRD和TPR对其物化性能进行表征,并以甲烷为燃料在固定床微型反应器中对氧载体进行化学链燃烧性能考察。结果表明,MgO的加入可以提高NiO的分散度,从而提高反应性能;MgO使NiO在低温下较难被还原,显着降低了低温还原过程中的积炭量,提高了CO2选择性;800℃下,经过10次氧化还原循环反应,NiO/MgO/SiO2氧载体颗粒反应性稳定,甲烷转化率维持在99%,CO2选择性也达到98%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

镍基氧载体论文参考文献

[1].蔡兴.化学链燃烧中镍基氧载体表面反应性的密度泛函研究[D].华中科技大学.2015

[2].孙彬彬,马波,孙万付,梁皓,张喜文.MgO对镍基氧载体化学链燃烧性能的影响[J].工业催化.2012

[3].魏永刚,王华,张翅远.选择性氧化甲烷制取合成气的镍基氧载体性能研究[J].天然气化工(C1化学与化工).2010

[4].蒋林林.化学链燃烧铁基和镍基氧载体的反应性能研究[D].华中科技大学.2006

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