【摘 要】
:
甲烷干重整反应(DRM)需要在高温条件下进行,要求催化剂具有较高的抗积碳和抗烧结能力。镍与贵金属或某些过渡金属制成的双金属催化剂具有良好的催化活性,且兼具经济性和抗积碳性,是DRM反应催化剂的理想选择。文中以Ni-Rh、Ni-Pd和Fe-Ni纳米颗粒为研究对象,利用分子动力学和蒙特卡罗方法模拟Ni基合金纳米颗粒的元素偏聚行为和热稳定性。通过分析实验数据拟合势参数,得到三种合金的ADP势,并与实验值
论文部分内容阅读
甲烷干重整反应(DRM)需要在高温条件下进行,要求催化剂具有较高的抗积碳和抗烧结能力。镍与贵金属或某些过渡金属制成的双金属催化剂具有良好的催化活性,且兼具经济性和抗积碳性,是DRM反应催化剂的理想选择。文中以Ni-Rh、Ni-Pd和Fe-Ni纳米颗粒为研究对象,利用分子动力学和蒙特卡罗方法模拟Ni基合金纳米颗粒的元素偏聚行为和热稳定性。通过分析实验数据拟合势参数,得到三种合金的ADP势,并与实验值以及EAM势和MEAM势的计算结果进行比较,验证势函数的可靠性。基于上述ADP势,模拟了 DRM反应条件下,CO和ICO结构的Ni基合金纳米颗粒的化学排序图样、成分分布、元素偏聚的诱导因素、尺寸和温度对表面偏聚的影响以及Ni基合金纳米颗粒的熔点。结果表明:在Ni纳米颗粒中,掺入少量Rh可以提高催化剂的催化活性、抗积碳能力和抗烧结能力;掺入少量Pd可以提高催化剂的催化活性和抗积碳能力,但会降低抗烧结能力;掺入适量Fe可以提高催化剂的催化活性、抗积碳能力和抗烧结能力。综合以上结果得出Ni基合金纳米颗粒催化剂的最优配比分别为:Ni0.9Rh0.1、Ni0.9Pd0.1和Fe0.375Ni0.625。利用数值计算模拟Ni基合金纳米颗粒的元素偏聚行为和热稳定性,预测了合金纳米颗粒组分的最佳配比,为DRM反应中的催化剂设计提供了理论支撑。需要注意的是,以上的结论是在真空条件下进行研究而得到的,未考虑反应气氛的变化。而反应气氛的变化可能会引起双金属纳米颗粒催化剂的重组,影响纳米颗粒的化学排序、原素偏聚,这些变化对催化剂性能的影响还需要进一步研究。
其他文献
随着化石能源的枯竭与环境的日益恶化,开发无污染的新能源势在必行。氢能源,由于燃烧热较高和产物无污染的特性,成为未来取代化石燃料的有利替代品。电解水制氢是目前最高效,最理想的制氢策略之一。但较高的过电位往往会造成额外的能量消耗,降低能量转换效率。电催化剂可以显著降低过电位,降低能量消耗,提高生产效率。目前,贵金属Pt基以及Ru基和Ir基材料分别被视为电催化析氢和析氧催化剂的标杆。但其较低的储量与较高
人类利用的油、气、水等许多自然资源都贮存于地下的孔隙介质中。研究弹性波在含流体孔隙介质中的传播特性,对该类资源的地球物理勘探有着重要的理论和实际意义。Biot首先建立了流体饱和孔隙介质的弹性波动力学理论,然而许多情况下,Biot理论预测的频散和衰减曲线与实测值并不一致。为了更准确描述弹性波在含流体孔隙介质中的传播性质,本文利用分数阶模型研究了骨架粘弹性对流体饱和、非饱和孔隙介质中弹性波的影响,研究
得益于量子限域效应、界面相互作用、层间耦合以及极大的比表面积等特点,二维半导体材料呈现出与块体材料截然不同的优异性能。作为一种典型的二维半导体材料,MoS2具有独特的能带结构和光学特性,在微电子器件、光电器件等领域展现出巨大的应用前景,被运用在例如晶体管、光伏电池和传感器中。在这些应用中,MoS2往往需要与金属材料构成界面,因此研究金属/MoS2界面至关重要。这些界面的特性,例如能带结构和电子输运
钠离子电池被认为是未来锂离子电池的理想替代者之一。作为影响钠离子电池存储性能的重要组分,负极材料仍有待进一步的开发和研究。钴基硫化物由于具有相对较高的理论容量和电导率、丰富的活性反应位点、良好的热学和力学稳定性,以及较低的成本而在钠离子电池中具有良好的应用潜力。然而,钴基硫化物在循环过程中容易出现明显的体积变化而导致快速的容量衰退和较差的循环稳定性,进而恶化电池的电化学性能。本研究从材料的结构设计
氧化物弥散强化(ODS)钢具有优异的高温机械性能和抗辐照性能,是第四代核能系统和核聚变堆的理想候选结构材料。ODS钢基体中弥散的高密度纳米氧化物颗粒不仅可以有效的钉扎位错,减少晶界迁移,还可以稳定的捕获辐照引起的缺陷,从而使其获得优异的性能。因此,对ODS钢中纳米氧化物颗粒的形成机制,粗化机理,在高温环境下的热稳定的研究变的至关重要。ThMn12型结构的RFexMn12-x合金,具有高过渡族金属比
无序碳和无序硅材料在能源存储、耐磨涂层、太阳能电池和微电子器件等方面具有广泛的用途和良好的发展前景。理解无序碳和无序硅的结构和热输运性质是其走向实际应用的基本要求。受到结构的长程无序和种类多样等因素的影响,实验上难以实现对无序碳和无序硅材料性质的定量表征和测量。分子动力学(MD)模拟,作为一种重要的理论计算方法,可以从原子尺度上研究无序体系的原子结构和热输运行为。原子间相互作用势精度决定MD模拟结
传统作业设计偏向于基础,通常是要求学生书写或者背诵课文,忽视学生的作业感受,也没有进行作业点评。如今,精简高效的大单元作业成为教育教学的目标,有效降低了学生的作业负担,增加了作业兴趣。教师应重视大单元作业设计,为学生带来多样化的作业体验,注重新旧知识之间的有效衔接,顺应学生的个体化发展。
<正>目的:人是所有关于体育解释和论证的原点,体育的原点是培养人、塑造人,体育与人的关系表现为身心一元的线性因果关系,体教融合既是新时代立德树人的全新要求,也是新时代立德树人的有效途径,立足于身体思考人的整体性存在是体教融合中育人思维的具体表现形式。没有身体就没有人,同时人也是身体的高级存在,是有德性、理性的身体,是具有实践性的身体,也就是"人的德性、理性需要身体承载并通过活动实现"。谈论体育,就
SME(中小型企业)经常没有足够的资源进行技术投资,但它们同样需要有效和高效地管理和分配其资本。采用技术将帮助中小企业改进产品和服务,更快地响应消费者的需求,并加快“上市时间”。然而,关于影响中小企业采用技术意愿的因素的研究仍然很少。因此,本论文开展了以下三项研究:(1)分析汤加中小企业采用移动技术(即移动增值服务-MVS)的影响因素。本研究开发了一个概念模型来解释因变量与其自变量之间的关系。这个
全球价值链(GVCs)在当今的国际贸易中已经无处不在,因此,人们对通过将企业整合到全球价值链中进行国际扩张的兴趣日益浓厚。事实上,许多发展中国家越来越多地将参与全球价值链作为一项发展战略。在这种背景下,全球价值链分析已成为识别全球价值链参与的制约因素和有利因素、为全球价值链新参与者制定一体化战略以及改善已参与者的竞争地位的首选工具。遗憾的是,所有这些分析都是针对发达国家和新兴国家的,而发展中国家,