【摘 要】
：
积炭和金属烧结是限制镍基甲烷二氧化碳重整（carbon dioxide reforming of methane,CDR）工业化应用的瓶颈。为此,本论文从催化剂结构,Ni颗粒尺寸、分布及Ni与载体相互作用等角度,通过引入稀土氧化物助剂和调变催化剂的孔结构,设计并构筑了加压条件下CDR的高效Ni基催化剂。具体研究内容及主要结论如下:1、采用Gibbs自由能最小化方法对加压条件下CDR反应过程进行了热
【基金项目】
：
国家自然科学基金（21636006和U1862116）； 中央高校基本科研业务费创新团队项目（GK201901001）； 国家重点研发计划（No.2018YFB0604600-04）；
论文部分内容阅读
积炭和金属烧结是限制镍基甲烷二氧化碳重整（carbon dioxide reforming of methane,CDR）工业化应用的瓶颈。为此,本论文从催化剂结构,Ni颗粒尺寸、分布及Ni与载体相互作用等角度,通过引入稀土氧化物助剂和调变催化剂的孔结构,设计并构筑了加压条件下CDR的高效Ni基催化剂。具体研究内容及主要结论如下:1、采用Gibbs自由能最小化方法对加压条件下CDR反应过程进行了热力学计算。综合考虑甲烷平衡转化率、产物组成以及积炭等指标,考察了温度、压力、CH4/CO2摩尔比及惰性气体含量等重要参数对CDR热力学行为的影响,并对积炭影响CDR的行为进行了分析。2、以硝酸镍（Ni（NO3）2·6H2O）和正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,分别以不同稀土金属氧化物（RE=La、Sm、Pr、Nd、Ce）为助剂,采用燃烧分解法制备了一系列Ni-RExOy-SiO2催化剂。XRD、TEM和低温N2吸附结果表明,稀土氧化物的引入会明显影响样品的织构、Ni颗粒尺寸和分布。在P=1.0 MPa,T=750℃,CH4/CO2=1.0,GHSV=53,200 mL g-1h-1条件下,系统地考察了 Ni-SiO2 和Ni-RExOy-SiO2的CDR反应性能。50小时的反应结果表明,所有催化剂的初始CH4转化率接近热力学平衡值,并按 Ni-7CeO2-SiO2<Ni-SiO2≈Ni-7Nd2O3-SiO2<Ni-7Pr6O11-SiO2<Ni-7La2O3-SiO2<Ni-7Sm2O3-SiO2 的顺序略有增加。但是,不同催化剂的稳定性相差悬殊,按 Ni-7La2O3-SiO2<Ni-SiO2<Ni-7Nd203-SiO2<Ni-7Pr6O11-SiO2<Ni-7Sm2O3-SiO2<Ni-7CeO2-SiO2 的顺序升高。其中,Ni-7CeO2-SiO2在1 h和50 h的CH4转化率分别为46%和42.9%,表现出很好的稳定性。综合分析反应前后催化剂的表征结果表明,Ni-CeO2-SiO2较小的Ni颗粒尺寸（5.0 nm）及适中的Ni与载体间相互作用,是决定其最佳稳定性的关键。较长周期（100 h）稳定性和再生实验结果表明,积炭石墨化程度的增加和Ni的烧结是导致Ni-7CeO2-SiO2失活的主要原因。3、采用一锅蒸发诱导自组装法（Evaporation induced self assembly,EISA）制备了一系列结构规整的介孔镍铝复合氧化物（Ni-OMA）和镍铈锆铝复合氧化物（Ni-yCe0.5Zr0.5O2-OMA）。在 P=0.1～1.0 MPa,T=750℃,CH4/CO2=1.0,GHSV=60,000～100,000 mL g-1 h-1 的条件下,系统地考察了 Ni-OMA 和Ni-Ce0.5Zr0.5O2-OMA的CDR反应性能。结果表明,在常压反应条件下,Ni-yCe0.5Zr0.502-OMA催化CDR的性能明显优于Ni-OMA。同时,无论在常压还是加压（P=1.0 MPa）条件下,Ni-9Ce0.5Zr0.502-OMA均表现出最好的催化活性和稳定性,这与Ce0.5Zr0.5O2的储氧性能和高热稳定性能够有效抑制积炭和Ni烧结密切相关。
其他文献
在计算机视觉领域中,目标跟踪是一项被广泛应用的基本任务,这些应用包括视频监控、人机交互、军事攻击等等。近年来,在不同的场景需求下,设计开发出了许多目标跟踪的方法,并且在不同的大型数据集上经过了测试。尽管如此,由于实际应用中存在的复杂性和多变性,该任务仍然是计算机视觉领域中的一个挑战,有许多尚未解决的问题。视频目标跟踪有多个分支,本文主要研究单目标跟踪问题。单目标跟踪可分为特征提取和目标识别两个步骤
各型军事装备的研发正朝着复杂化、精密化、信息化的方向发展,根据模块划分对装备在设计、生产、使用和维修的全流程详细数据进行存储,进而实现装备质量的便捷溯源是快速定位装备质量问题的有效技术方案。但在目前中心化的装备质量数据存储过程中存在以下问题:数据存在被恶意篡改或毁坏的风险,对保证数据真实性带来困难;层级化的审批流程导致数据溯源效率低下;装备交付之后,装备研制单位和监管部门仅能获得非常有限的装备技术
随着互联网、云计算、物联网等信息技术的蓬勃发展,高校信息数据呈现出爆炸式增长态势,与此同时,高校各业务部门在面对不同的信息化需求建设了诸多的信息管理系统。这些海量、异构的数据信息造成应用系统之间在功能上不能关联互动,数据库之间存在数据不一致、不兼容,不能有效共享交换等现象。因此,如何打破高校现有业务系统之间的信息壁垒,实现数据共享,使数据的价值得以体现显得尤为重要。本研究基于高校数据中心实际建设情
跳远是田径比赛中一项经典的体育运动。在跳远比赛中,成绩测量是最重要的环节。传统的人工测量方法效率低,并且面临着引入读数误差的风险。为解决上述问题,本文设计了一种基于图像处理技术的跳远测距系统,主要研究内容如下:（1）在体育比赛中,工作人员需要反复测量成绩、清理场地、维持秩序,其工作量较大。针对此问题,本文设计了一种基于高斯混合模型的运动目标检测方法来识别沙坑区域的运动目标,实现了图像自动采集功能,
TiAl基金属间化合物因低密度,高强度及在高温下拥有良好的性能而作为镍基耐热合金的替代候选材料之一,但受其低温脆性和制备经济的影响使得它的综合利用途径受到严重限制。单纯依靠合金化的手段难以较大地改善TiAl合金性能,要想在性能上有所突破,发展金属间化合物基复合材料是有效的方法之一,且目前针对用粉末冶金制备复合材料的球磨工艺研究尚存在不足。在本研究中用元素粉或预合金粉作为原材料,用高能球磨方法实现合
素质教育面向全体学生,旨在提高国民素质。生物学学科在义务教育阶段对学生的全面发展起到至关重要的推动作用,然而目前在各所中学中仍存在不为少数的生物学学困生。因此,初中生物学学困生的转化是素质教育导向下必不可少的重要研究课题。本文以归因理论作为指导思想,将心理学理论应用于生物学教学实践中。在成因调查的基础上,设计系统的归因训练方案,对学困生实施分组干预实验。在国内外关于归因理论指导学科教学的研究中,将
硫氰酸亚铜（CuSCN）作为一种P型半导体材料,因其优异的光学透明性和空穴迁移率,成为有机空穴传输材料的潜在替换材料之一,已被成功用作光电器件的空穴传输层。现有的研究大部分是对基于CuSCN太阳能电池或其他光伏器件转换效率的改善,部分研究者也对CuSCN半导体的电子结构进行了研究,然而关于从分子水平上分析理解CuSCN作为光伏器件的工作机理的研究少之又少,但其转换效率的提高与CuSCN半导体中载流
Criegee中间体（CIs）也称羰基氧化物,由不饱和碳氢化合物经臭氧分解反应形成,被认为是大气中的重要氧化剂。CIs在控制羟基自由基、有机酸和二次有机气溶胶的对流层预算方面发挥着关键作用。CIs中具有亲核性的端氧原子和亲电性的中心碳原子使得它们容易与极性分子例如羰基化合物发生反应。此外,考虑到它们对大气化学的影响,CIs与醛酮类羰基化合物的反应被认为是对流层中重要的反应。故本文采用密度泛函理论（
近年来,随着我国云计算市场的进一步发展,不少企业都在开始考虑将公司的业务转移到云端,并且很多企业并不仅仅采用一种云,而是采用多种云互相结合的网络服务方式,例如公有云、私有云和混合云等。虽然企业采用多种方式上云已逐渐发展为主流,但是把业务转移到云端也存在着诸多安全隐患。如云服务厂商并不负责用户云端业务的安全、云安全策略的制定滞后于云服务的使用、没有安全准则能够指导用户配置云服务等,都是导致客户部署在
黄芪（Astragali radix,AR）和红芪（Hedysari radix,HR）,是目前应用最为广泛的中药材,也是药食两用植物。它们可以被用作补品、抗氧化剂、免疫兴奋剂等,具有抗氧化、降血糖、抗炎症及抗病毒等功能,在临床上有广阔的应用前景。根据2015版《中华人民共和国药典》,黄芪和红芪功效完全相同。在传统中医中,黄芪和红芪用药不分,两者通用。不可提取多酚（Non-extractable