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本文以石墨毡为基体，分别以Ni-C2H6、Fe-CO和Ni-C2H4为原料合成了三种不同类型的整体型纳米碳纤维，负载Pt催化剂后应用于十氢萘气相脱氢反应。考察了整体型纳米碳纤维负载催化剂的催化性能，对比了传统活性炭颗粒负载催化剂和整体型纳米碳纤维负载催化剂在反应动力学和传递特性上的差异，通过实验数据及表征结果研究了载体的构效关系，为固定床上十氢萘气相脱氢的实际应用打下理论和技术基础。 采用催化化学气相沉积法合成了三种类型的整体型纳米碳纤维，对它们的织构进行了表征分析，结果显示整体型纳米碳纤维中存在两种尺度的孔道结构，一种是由生长的纳米碳纤维卷曲缠绕形成的纳米级孔道，孔径主要分布在10～100nm范围内，另一种是是石墨毡纤维编织形成的微米级孔道，孔径主要分布在50μm左右，微米级孔道在体积上占主要部分。 比较三种类型的整体型纳米碳纤维负载Pt催化剂对十氢萘气相脱氢反应的催化性能显示，以Fe-CO为原料合成的整体型纳米碳纤维负载催化剂，其中纳米碳纤维的石墨层排列为板式结构，边缘原子比例高，Pt颗粒分散均匀，粒径较小，因此其催化脱氢速率最高。 分别采用传统活性炭颗粒和整体型纳米碳纤维为催化剂载体，考察了两类催化剂床层上的十氢萘脱氢反应动力学和传递性能，计算了内外扩散效应对脱氢反应的影响。研究结果表明，以Ni-C2H6、 Fe-CO和活性炭颗粒为载体的十氢萘气相脱氢反应反应级数相同，均为0.8，而活化能分别为35.57 kJ/mol，30.48 kJ/mol，110.4 kJ/mol，速率常数分别为0.39，0.68，0.11。由于整体型纳米碳纤维和活性炭颗粒的几何比表面积均较大，外扩散效应对十氢萘气相脱氢的影响均较小，三种床层的外扩散影响判据ηeDa分别为9.695×10-5，1.785×10-4和3.650×10-3。同时，整体型纳米碳纤维中存在介孔和大孔结构，因此该类床层上内扩散影响也很小，而活性炭颗粒存在着大量微孔，其内扩散影响严重，三种床层的内扩散影响判据Φ2ηi分别为2.630×10-7，7.180×10-7和0.02。