微波催化C3H8直接脱氢制C3H6和H2及其微波催化效应的研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caculate
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,因为传统的丙烯生产工艺面临着石油资源匮乏和联产比例限制等问题,由资源丰富的丙烷制取高价值丙烯的相关研究在国内外都受到了广泛关注,再加上其良好的经济效益,“丙烷脱氢法”成为了市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产新技术。然而,丙烷直接脱氢制丙烯是一个受热力学平衡限制的强吸热反应((?)298=124 k J/mol),需要在高温低压的条件下才能进行。而高温条件下C-C键比C-H键更容易发生断裂,从而导致不必要的副产物增多。同时,PDH反应所采用的昂贵的Pt系和有毒的Cr系催化剂,都存在着积碳和易失活问题。本文针对上述难题提出了一种利用微波高效催化丙烷直接脱氢制丙烯和氢气的新方法,并研制出了绿色环保、成本低廉的微波催化剂,且系统地对催化剂进行了表征,具体研究内容如下:(1)研究了低温(450°C)微波反应模式下(MCRM)利用Co-Sn/NC微波催化剂高效催化丙烷直接脱氢制丙烯。发现在微波辐照下Co-Sn/NC能高效催化丙烷直接脱氢制丙烯,在温度低至450°C时,C3H8的转化率和C3H6的选择性分别为15%和80%,远远超出了常规反应模式下相对应的C3H8转化率和C3H6选择性。(2)研究了V/Si Beta+Si C混合微波催化剂在不同的反应模式下丙烷直接脱氢制丙烯反应的催化性能,还考察了V/H-Beta和V/Si Beta催化剂在相同的条件下的催化性能。发现微波催化反应模式下,反应温度为550°C时C3H8的转化率和C3H6的选择性分别为20%和80%,远远超出了常规反应模式下相对应的C3H8转化率和C3H6选择性。(3)研究了Co-Y/Si Beta+Si C混合微波催化剂在不同反应模式下丙烷直接脱氢制丙烯反应的催化性能。发现微波催化反应模式下在反应温度为550°C时,C3H8的转化率和C3H6的选择性分别为30%和85%。而且,微波模式下的催化性能要优于常规反应模式下的催化性能。(4)微波具有选择性作用。即发现丙烯选择性高于常规模式下的丙烯选择性,表现为微波的选择催化效应;且发现微波辐照能够降低反应的表观活化能,表现为微波的直接催化效应。
其他文献
机械拓扑绝缘体具有常规力学超材料所不具备的特性,如弹性波或机械波的无损传输、传导的鲁棒性。尽管如此,对于周期性机械拓扑绝缘体而言,目前仍然存在拓扑边缘态的带隙过小和不可调频的缺陷,而且从结构上出发,利用周期性机械拓扑绝缘体构造任意的传导路径比较困难。况且,机械拓扑绝缘体单胞的结构形式存在多种变化,每一种变化均可以改变单胞的能带特性,如何建立机械拓扑绝缘体几何特征与其带隙特征的联系已成为一项重要的课
直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)以硼氢化钠碱溶液作为燃料,因其理论比能量高、理论电压高等特点而引起诸多研究者们的关注。其中,BH4-发生氧化反应过程中常需要以贵金属作为催化剂,因此降低催化剂成本、提高催化剂催化活性是关键。贵金属Au在反应过程中具有较高的库伦效率,电子转移数接近于8,但其反应动力学过程缓慢,因此需要对阳极催化剂进行改性研究。本论文通过采用氮掺杂碳包覆过渡金属以及合金对贵金属Au进行
本文针对线性薛定谔(Schr(?)dinger)方程推导了它的后验误差估计.在时间方向采用Crank-Nicolson方法,空间方向采用随时间变化的有限元空间进行离散,从而得到了线性Schr(?)dinger方程的全离散格式.然后,通过引用椭圆重构技术,利用重构型误差估计子和能量技术推导了重构型后验误差估计.最后,基于重构型后验误差估计设计了两种自适应算法.通过数值实验,验证了算法的可行性以及误差
Cr(Ⅵ)是毒性最强的重金属之一,有效治理环境中Cr(Ⅵ)污染意义重大。半导体光催化还原Cr(Ⅵ)是一种修复重金属污染的绿色技术,具半导体能带结构的共轭光电聚合物因良好可见光的吸收性能,已受到高度关注。其中,原料便宜、合成简便的p型半导体聚合物聚苯胺(PANI)与无机半导体复合形成的有机-无机光催化材料显现出高的光催化还原Cr(Ⅵ)活性。鉴于此,本论文围绕PANI与Ag2Mo O4、Bi VO4和
为了减少二氧化碳(CO2)的排放,遏制温室效应的持续恶化,减少化石燃料发电厂CO2的排放成为了必然要求。及时有效解决这一问题的方法是有机胺水溶液捕获CO2的技术。但是,该技术要在工业中广泛应用,受到能耗成本高和吸收、解吸性能差等因素限制。为了打破这一局限性,本研究采用单乙醇胺(MEA)、1-二甲氨基-2-丙醇(1DMA2P)和哌嗪(PZ)复配出以MEA为基,含3种1DMA2P/PZ摩尔比的三元混合
微藻具有生长周期短、环境适应性强及光合作用效率高等优势,能通过光合作用将CO2转化成糖类、油脂和蛋白质等有机物,其中油脂是炼制生物柴油的理想原料,因而利用微藻高效固定CO2积累油脂是一种兼具碳生物减排及生产可再生能源双赢的有效策略。但目前这一技术工业化应用较为困难,其主要原因是CO2在微藻培养体系中吸收传质效率较低,限制了微藻高效固定CO2和积累油脂。本文以胶球藻(Cocccomyxa subel
苯胺广泛的应用于化工原料和精细化工等,主要用于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)产品,也是目前需求最大的高附加值中间体。硝基苯液相加氢法制备苯胺是目前应用最广泛、最安全、最环保的生产工艺。该工艺多采用贵金属催化剂(如Pd、Pt、Ru、Au等),但贵金属由于高昂的成本、有限的耐久性和易失活等缺点,使得非贵金属催化剂成为关注的焦点,尤其是Co、Ni催化剂,该类催化剂由于其价格低廉、性能稳定等特点,被众多国
医学图像分割能够提取器官或组织区域的特定信息,这些信息在评估病理中发挥着重要作用.多模态图像(如多模态心脏MR图像)可以提供不同种类的有用信息,结合多个模态的医学影像信息用于图像分割能为医生做出更为准确的诊断.目前医学图像分割领域存在可用样本数据有限的问题,而生成对抗网络(GAN)具有数据生成能力,因此利用小样本数据建立基于GAN的心脏MR图像分割模型有着很重要的应用价值.为了解决心脏MR图像分割
生物传感技术具有操作简单、检测快速、特异性好等优点,受到了研究人员的广泛关注。近年来,食品安全问题频频爆发,引发了社会各界人士的重视。本论文利用核酸碱基互补配对、汞离子(Hg2+)高特异性诱导胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T-T)配对以及四环素(TC)核酸适配体的特异性识别,构建了基于G-四链体DNA酶和等温放大的比色生物传感技术用于食品中的转基因启动子CaMV35S、Hg2+及TC的检测。具体内容如下:1
指状青霉引起的绿霉病给柑橘产业造成重大经济损失,研究表明柑橘损伤的皮组织中破裂的油胞释放出的月桂烯能够促进指状青霉孢子萌发。本研究旨在探讨月桂烯对指状青霉孢子萌发的促进作用及其机制,以阐明月桂烯在孢子萌发过程中的作用。这些问题的研究对于深入探究柑橘绿霉病的发病机制,控制柑橘采后病害,降低柑橘贮运期间病害发生等具有重要的现实意义。主要研究结果如下:(1)确定月桂烯促进指状青霉孢子萌发的最佳促进浓度为