一、Partial Oxidation of Butane to Syngas over Nickel Supported Catalysts Modified by Alkali Metal Oxide and Rare-Earth Metal Oxide（论文文献综述）
张琦[1]（2020）在《改性Mn/Na2WO4/SiO2催化剂的甲烷氧化偶联催化性能的研究》文中指出甲烷氧化偶联制乙烯（简称OCM）是迄今为止天然气制备乙烯最简洁的工艺之一,Mn2O3-Na2WO4/SiO2催化剂具有良好的反应性能和热稳定性,而过高的温度时阻碍工业化的关键因素。本工作从OCM反应催化剂性能优化角度出发,通过对载体进行改性,研究载体组成、结构及活性组分与载体结合方式等因素对催化剂甲烷氧化偶联性能的影响。重点考察了h-BN掺杂W-Mn/SiO2催化剂对反应性能的调变;探讨了不同孔道结构SiO2载体对催化剂性能的作用机制。并比较了浸渍法和混浆法不同制备方法对催化剂反应活性的影响规律。研究结果表明:采用混浆法制备了一系列六方氮化硼掺杂W-Mn/SiO2-BN催化剂,并进行甲烷氧化偶联性能测试。评价结果显示,相比未掺杂的催化剂,W-Mn/SiO2-BN（1wt%）催化剂在无稀释气、气时空速GHSV=30000h-1和反应温度820℃条件下,5wt%Na2WO4–2wt%Mn/SiO2,具有更好的活性（≥29%CH4转化率,≥65%C2选择性,≥20%C2收率）。通过XRD、Raman表征发现h-BN的加入促进Mn3+向Mn2+转化,使W-Mn/SiO2-BN（1wt%）具有更好的活性。通过CO2-TPD、O2-TPD表征发现W-Mn/SiO2-BN（1wt%）催化剂强碱性位的增加提高了晶格氧迁移率,使得h-BN的加入降低了COx选择性,具有更好的抑制深度氧化的能力。通过100h稳定性试验,催化剂表现出良好的稳定性。通过浸渍法,以多级孔SiO2和不同结构的SiO2为载体,制备了一系列W-Mn/SiO2催化剂,在无稀释气、气时空速GHSV=10000h-1条件下,分别在750℃-850℃进行甲烷氧化偶联反应评价,发现以多级孔SiO2为载体催化剂在反应温度下,经过一定时间反应后,由于孔道塌陷,催化剂活性下降。但温度高于850℃后具有相对较好的CH4转化率和C2H4选择性,如900℃,气时空速10000h-1时仍有27.35%转化率和61.5%的C2选择性,同时CO2选择性比SiO2小球为载体催化剂降低了10%以上。
孙映晖[2]（2020）在《Co基氮掺杂碳材料催化CH4-CO2重整制合成气研究》文中提出随着全球环境和能源问题的日益凸显,以天然气为燃料在能源领域中的占比在不断提高。天然气的主要成分是CH4,将CH4转化为具有更高价值的化学产品和液体燃料是高效利用能源的重要途径。同时工业化生产的不断发展也加剧了CO2的排放。CH4、CO2这两种气体的不合理化利用是造成全球温室效应、气候变暖的重要原因之一。因此实现CO2的减排以及CH4的高效利用是全球关注的焦点。CH4-CO2重整反应不仅可以同时利用甲烷、二氧化碳两种温室气体并将其转化为合成气,且产物可以直接作为F-T合成的原料气合成碳链较长的烃类化合物。目前CH4-CO2重整反应存在的主要问题是较高的反应温度和副反应生成的积碳容易导致催化剂烧结并失活。因此,开发具有高活性、高抗烧结和积碳性能的重整反应催化剂是该研究的核心。本论文主要围绕非贵金属Co基催化剂展开,从影响活性金属的分散性、活性金属与载体之间的相互作用力以及催化剂的氧化还原性能等几个方面进行研究。论文首先从载体对Co基催化剂催化性能的影响出发,考察了不同活性炭载体对Co基催化剂催化活性的影响。通过对比不同活性炭载体发现,一方面具有较好物理结构性能的活性炭有助于提高活性金属在其表面的分散,改善碳材料载体和活性金属之间的作用力,从而在很大程度上抑制反应过程活性金属的烧结,另一方面具有丰富酸碱性位的载体能够提高反应过程中对反应气体CO2的吸附,加速反应气体的活化和解离。在此基础上,本文进一步对活性炭载体进行氮掺杂改性,通过在碳材料载体中引入含氮官能团来调节载体表面酸碱性及其电子转移性能,进而提高活性金属在载体表面的分散性以及催化剂的氧化还原性能。系统考察了氮掺杂改性过程中不同焙烧温度、不同掺氮量对碳材料载体吸附性能以及电子转移特性的影响,获得了氮掺杂改性条件与重整反应催化性能之间的构效关系,从而优化出氮掺杂改性的最佳制备条件。研究结果表明,以氮掺杂改性后的碳材料为载体制备的Co基催化剂催化活性显着提高。改性后载体表面的吡啶氮等碱性官能团促进了CO2的吸附与活化,而吡咯氮促进了电子的转移,提高了催化剂的还原性能。氮掺杂改性后催化剂表面活性金属Co2+的比例大幅增加,催化剂表面Co2+与Co3+周期性的氧化还原反应加速积碳的氧化,减少积碳在活性金属上的积累。其次,在氮掺杂碳材料Co基催化剂基础上进一步添加第二金属调节双金属之间的相互作用,详细考察了不同第二金属以及第二金属Ce与活性金属Co的配比对催化活性的影响。研究结果表明,不同第二金属的添加对催化剂中Co2+/Co3+比例影响较大,金属Fe、Zr的添加提高了催化剂的氧化性能,催化剂中大部分Co2+被氧化成Co3+,而Ce的添加促使Co2+和Co3+的共同存在。不同Co/Ce比对催化剂中Co2+/Co3+比值有较大的影响,当Co/Ce=1时,催化剂中Co2+/Co3+比值更接近于1,钴铈双金属形成具有较强相互作用力的合金,双金属之间的协同作用和催化剂表面较高含量的化学吸附态氧加速了积碳的气化速率,进而提高了催化剂的稳定性。此外,在最佳Co-Ce双金属配比的基础上添加碱土金属助剂进一步改善催化剂的表面化学性质,考察了碱土金属助剂种类以及钴铈双金属和碱土金属的浸渍顺序对催化剂结构和性能的影响。研究结果表明,助剂的添加改善了催化剂的碱性位,提高了双金属之间的相互作用力。采用共浸渍法且添加助剂Ca制备的催化剂具有较佳的催化活性。该催化剂中双金属之间具有较强的相互作用力,且催化剂表面相等比例的Co2+/Co3+、较高含量的化学态吸附氧加速了重整反应速率,重整反应前后催化剂中活性金属仍保持较高的分散性,反应后催化剂的石墨化程度较低。而以顺序浸渍法制备的催化剂重整反应后生成了大量碳纳米管,这也是该催化剂在较短反应时间内活性降低的主要原因。最后,对1Co-1Ce-1Ca/AC-N催化剂上CH4-CO2重整反应机理和宏观动力学进行探讨。通过在反应温度为800℃不同反应时间下催化剂的FTIR和XPS分析结果初步得到反应气体CH4、CO2在催化剂1Co-1Ce-1Ca/AC-N上的作用机理。将实验得到的动力学参数通过PL模型、ERⅠ模型、ERⅡ模型以及LH四种不同模型进行拟合,研究发现当反应温度在650-800℃之间,LH模型得到的理论值与实验值具有较高的拟合度,该模型能够较好呈现出不同反应气体在反应过程中的变化规律,最终得到该温度下反应速率常数与反应温度之间的关系分别为:k=2.11×exp（124,00/RT）,KCH4=3.09×10-6×exp（-117,000/RT）,KCO2=0.014×exp（-47,000/RT）。
卓叶欣[3]（2020）在《稀土金属改性催化剂选择性制取液体烃类燃料的研究》文中研究说明为保护我国有限的化石资源、可持续地发展经济,研究化石燃料的清洁高效利用势在必行。相对而言,我国化石能源利用以煤炭为主,油气资源的匮乏导致了我国能源消费结构仍以煤炭为主,利用气化技术将化石燃料转化为合成气,通过费托合成反应路径制取环境友好型、高效的液体烃类燃料,对解决我国能源战略安全问题、推进社会与环境的可持续发展、提高化石能源的利用率具有举足轻重的作用与意义。因此,本文对选择性制取液体烃类燃料的高效催化剂进行了研究。首先采用离子交换法在H-?分子筛上掺杂典型的稀土金属离子(Y3+、Ce3+、La3+),以此为载体制备系列Co/H-?催化剂应用于费托合成反应,来研究稀土金属离子对汽油范围烃(C5–C12碳氢化合物)选择性合成的影响。发现Y3+的添加提高了Co/H-?催化剂活性组分的分散度,且具有改变价态、载体氧空位数量的Ce3+掺杂增强了催化剂的还原能力,而离子半径最大的La3+添加易造成活性颗粒的团聚。性能测试结果表明,Co/Y-?、Co/Ce-?催化剂比Co/H-?催化剂获得了更高的CO转化率。由于适度的酸性与增强的CO-金属键,Co/Y-?催化剂在260°C、2 MPa、H2/CO=2、1064 h-1反应条件下实现了最佳的C5–C12碳氢化合物选择性（49.0%）与产率（41.4%）。随后对H-?分子筛进行多次Y3+离子交换改性,浸渍Co金属制备Co/Y-?-x（x=1,2,3,4）系列催化剂,来研究Y3+离子助剂含量对Co/H-?催化剂选择性费托合成航空煤油范围烃(C8–C16碳氢化合物)的影响。作为结构助剂,Y3+的添加提高Co3O4颗粒的分散性与还原度,减小Co活性颗粒平均粒径,增加CO加氢反应的活性表面积,从而增强了Co/H-?催化剂的反应活性,并对费托合成产物分布产生显着的影响。钇离子助剂含量的增加降低了催化剂的总酸度,促进了航空煤油范围烃的生成,减少了产物中C1-C4气态烃的选择性。因此,具有适量Y3+添加（0.99 wt%）的Co/Y-?-3催化剂实现了最佳的航空煤油范围烃选择性（41.2%）与产率（34.5%）。然后采用分步浸渍法在H-?分子筛上分别负载活性金属钴与稀土金属助剂钇氧化物,制备系列具有不同钇氧化物含量的Y2O3-Co/H-?催化剂,考察了此系列催化剂对选择性费托合成反应产物分布的影响。钇氧化物的添加显着改变了费托合成反应产物分布,含有2.65 wt%钇含量的3Y2O3-Co/H-?催化剂具有适宜的孔道结构与酸性、高活性组分分散度,有利于航空煤油范围烃的合成,其C8–C16碳氢化合物选择性与产率分别达到42.8%、36.7%。
刘玉兰[4]（2016）在《Li-Mn氧化物体系催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究》文中进行了进一步梳理甲烷氧化偶联反应（OCM）制乙烯是甲烷综合利用领域的一个重要反应,而且可利用自然界丰富的天然气资源生产乙烯。研制高效稳定的OCM催化剂一直以来都是甲烷氧化偶联反应研究的重点。本文首先以锂锰氧化物作为活性组分,制备并考察了不同金属氧化物为载体的Li-Mn/MOx（M=Mg、La、Ti、Si、Zr和Ta等）催化剂,结果表明,以TiO2为载体制备的Li-Mn/TiO2催化剂具有较高的甲烷的转化率与C2烃选择性。Li/Mn=1:2的Li-Mn/TiO2催化剂具有最高的甲烷转化率,C2烃特别是C2H4选择性,推测此时Li和Mn形成了LiMn2O4,可能对催化剂活性具有促进作用。其次研究了不同制备方法对Li-Mn/TiO2催化剂活性的影响,浸渍法与固相反应法的效果整体最好,溶液燃烧法与混浆法次之。详细探讨了LiMn2O4/TiO2催化剂中各成分的作用,结果表明,具有典型尖晶石结构的LiMn2O4催化剂具有较高的活性,在775℃、0.1MPa、7200m L/（h·g）-1,CH4:O2=2.5的条件下,甲烷转化率可达25.8%,C2选择性可达43.2%。这就进一步确定了LiMn2O4对OCM活性的作用,而TiO2的存在不仅可提高甲烷转化率和C2选择性,还有效抑制了甲烷完全氧化形成CO2。负载8%LiMn2O4的LiMn2O4/TiO2催化剂性能最优,此时甲烷转化率达到31.6%,C2选择性为52.4%,CO2选择性降低到26.3%。考察了焙烧温度对催化剂活性的影响,850℃为LiMn2O4/TiO2催化剂的最佳焙烧温度。最后,探讨了以La2O3为载体的Li-Mn/La2O3催化剂体系,发现稀土金属氧化物La2O3的存在可促使OCM反应在相对较低的温度下进行,且甲烷转化率与C2烃选择性较高。考察了催化剂组成对OCM反应活性的影响,并采用碱金属或过渡金属掺杂部分取代Li、Mn,进一步提高了催化剂的催化活性与热稳定性,而以碱金属Na掺杂改性形成的双碱金属催化剂3%（Li-Na）-5%Mn-5%Sr/La2O3的催化效果最好,700℃、CH4:O2=2..5、GHSV=7200m L/（g·h）-1为最佳的操作条件。
葛庆杰[5]（2016）在《第六章 合成气化学》文中研究表明6.1前言随着社会技术的进步和经济的发展,能源与环境已成为关乎人类社会能否可持续发展的两大课题。目前世界能源消费结构仍以化石能源为主,社会发展和环境安全之间的矛盾和冲突愈演愈烈,因此,化石能源特别是煤的清洁利用和可再生清洁能
胡久彪,余长林,周晓春[6]（2012）在《甲烷部分氧化催化剂上的积碳研究进展》文中认为积碳是影响甲烷转化制合成气的催化剂性能的重要因素.在阐述甲烷催化部分氧化过程反应机理和催化剂体系的基础上,重点论述了甲烷催化部分氧化的催化剂失活与积碳的关系及影响催化剂的积碳因素.认为提高催化剂抗积碳性能的关键在于活性组分和负载量的改变、助剂的添加、载体的调控和制备方法的改进和储氧材料的使用,并对晶格氧催化甲烷部分氧化制合成气技术提出了展望,认为该技术具有良好的工业化应用前景.
张恒强[7]（2012）在《介孔过渡金属氧化物及多孔负载型氧化物催化活化甲烷的研究》文中指出随着世界经济的飞速发展,石油和煤等能源、资源已经面临着日益短缺的问题,以甲烷为主要成分的C1资源已经成为人们争相开发和利用的资源,这也是世界各国改善环境和维持可持续发展的最佳选择。然而,甲烷是自然界中最稳定的碳氢分子,其转化研究已经历经百年,除已实现工业化的间接转化法外,直接转化法进展缓慢,已研究过的催化剂多达数千种以上,所使用的元素几乎包括了除零族元素以外的全部元素,但仍有诸多难以逾越的障碍。深入系统的研究和探索甲烷转化新途径,揭示甲烷转化的内在规律,对解决目前人类面临的能源、资源和环境等问题有着极为重要的理论和实用意义。介孔过渡金属氧化物除具有过渡金属氧化物的组成和通常的物理化学性质外,由于介孔的存在,它们还呈现出大孔径,大比表面积,丰富的表面结构,纳米粒子属性和微型反应器的功能。此外,它们的孔道结构和组成是可调节的,具有可设计的特性。与已知的甲烷转化催化剂相比,确有许多无以伦比之处。因此,可以毫无怀疑的认为,稳定的介孔过渡金属氧化物材料为寻找能够在温和条件下打开甲烷分子中的C-H键,建立C-C、C-O等新键的新型高效催化剂提供了一个难得的机会。基于此,本文以介孔过渡金属氧化物为催化剂,开展了一系列催化活化甲烷转化的研究工作,主要内容如下：（1）以离子液体和苯醚为媒介、乙酰丙酮铁为铁源、离子液体并参与形貌控制制备出新颖的介孔α-Fe203材料,通过扫描电镜（SEM）表征发现其具有花瓣状结构,每个纳米棒长约567nm,宽约52nm；进一步通过透射电镜（TEM）可以在棒体上观察到有明显的介孔孔道,孔径为3.2nm；N2吸附脱附曲线（BET）分析得该新颖介孔材料的比表面为55.1m2·g-1。同时将其用于催化活化甲烷,实验结果发现在3atm,CH4/02=3,GHSV=4800ml/g.h条件下,130℃的低温下就可以打破甲烷分子中的C-H键,生成含C-O键产物。这比文献上报道的纳米α-Fe203活化甲烷的最低温度降低了220℃,比目前报道的甲烷热转化的最低活化温度低70C。经研究证明此介孔α-Fe203材料中存在三种活性氧,其中对应于可在130℃时活化甲烷的是表面吸附氧。（2）通过改进的硬模板法批量制备了介孔氧化物Co304及其掺杂5%其它过渡金属和稀土金属Ce氧化物材料,并将其用于活化甲烷,发现纯的介孔Co3O4可以在145℃时活化甲烷,在以5%Cr-Co3O4为催化剂时甲烷的最低活化温度也为130℃,这比目前文献中以Co3O4为活性组分的材料活化甲烷的最低温度要低71℃,在低温下CO的选择性高于90%,并有长寿命,其有望成为低温下甲烷重整制合成气的催化剂。通过XPS测试发现该系列催化剂上含有两种活性氧即表面吸附氧和晶格氧,该系列催化剂中表面吸附氧的含量大于介孔α-Fe2O3,这也是该系列催化剂在低温下较α-Fe2O3具有长寿命的催化活性的原因。（3）利用改进并放大的硬模板法批量制备了介孔NiO及其掺杂过渡金属和稀土金属Ce氧化物系列催化剂并将其用于甲烷的活化,结果证明纯介孔NiO可以在210℃的低温下活化甲烷,以5%Fe-NiO的材料为催化剂时,发现其也可以在130℃的低温下活化甲烷,这比文献中报道的以NiO为活性的催化剂活化甲烷最低温度要低191℃,该系列催化剂在反应温度升高到250℃时,CO2的选择性始终高于80%,可见,该系列材料有可能发展为一种低温下催化燃烧甲烷的优秀催化剂。（4）通过改进的酸碱自调节法制备了介孔TiO2以及负载过渡和稀土金属Ce氧化物系列材料,并将其用于催化活化甲烷,实验结果显示介孔TiO2催化剂可以在210℃活化甲烷,比块体TiO2对甲烷的活化温度低290℃。当以5%Ce-TiO2为催化剂时甲烷的活化温度可以低至140℃,这也比文献报道的最好的同类TiO2催化剂活化甲烷的最低温度降低了360℃,同时比目前报道的甲烷热转化的最低温度降低了60℃。掺杂少量铁系（Fe、Co和Ni）可以使甲烷的活化温度降低到160℃和180℃。XPS测试结果证实该类催化剂低温催化活性应归因于表面吸附氧,高温时主要是晶格氧起催化氧化作用。（5）为了进一步深入理解孔及其孔结构在催化转化甲烷中的作用,本文还利用浸渍法制备了无孔的石英砂、介孔分子筛KIT-6、微孔分子筛HZSM-5负载过渡金属氧化物及稀土金属Ln（Ln=La、Ce和Gd）的催化剂,并分别研究了它们对甲烷的催化活化行为。发现无孔的石英砂活化甲烷生成含C-O键产物的温度最高,为670℃；KIT-6分子筛上含C-O键的产物生成温度为550℃,纯的HZSM-5载体在350℃活化甲烷,生成含C-O键的产物（CO和CO2）,微孔HZSM-5负载的稀土改性材料显示出优异的催化活性。微孔的HZSM-5负载双金属Ln和Zn的材料上最低在270℃活化甲烷生成含C-O键产物,介孔分子筛负载5%的Fe材料却可以在200℃时活化甲烷,这说明介孔分子筛负载的氧化物活化甲烷能力大于微孔分子筛负载的氧化物活化甲烷的活性,这证明了适宜的孔大小和结构因负载稀土改性的金属氧化物后可以创造出优异催化活性,负载了金属氧化物微孔分子筛催化剂的活性低于介孔分子筛负载氧化物的活性,是因为微孔分子筛催化剂中适宜的孔及其结构因负载而减少的缘故。这三类载体及负载金属氧化物材料活化甲烷生成C-C键产物的能力与生成C-O键产物能力有些不同。微孔HZSM-5负载金属氧化物材料活化甲烷生成C-C键产物的能力最强,可以在550℃时活化甲烷生成C-C键产物。有利于芳构化产物的生成。特别是在无氧、乙烯存在条件下该类催化剂可以显着降低甲烷的活化温度,使得甲烷在450℃的低温下生成芳烃,甲烷的最高转化率可以达到37.3%,这比文献上报道的获得相近甲烷转化率时的反应温度降低了150℃。上述研究结果充分说明在过渡金属氧化物中的孔及其结构和组成对催化甲烷转化有非常重要的作用,能显着的提高低温催化活性。介孔过渡金属氧化物是一类很有希望的低温高效催化转化甲烷的材料。对其深入系统的研究不仅能深刻地揭示出甲烷催化转化的内在本质,丰富催化化学的基础理论知识,而且还可能开发出低耗高效清洁催化转化甲烷的实用技术。
余长林,周晓春[8]（2011）在《甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展》文中研究指明介绍了甲烷催化部分氧化制合成气的研究现状,综述了甲烷催化部分氧化制的反应热力学、动力学、反应机理、催化剂研制等方面的研究进展,重点对催化剂的活性组分、助剂和载体进行了评述。认为助剂的掺杂改性和加强活性组分与载体之间相互作用是提高催化剂活性和稳定性的关键。
孙道安[9]（2010）在《生物沼气联合重整制合成气催化剂制备及反应工艺的研究》文中指出我国是农业大国,每年要产生大量的秸秆等农业废弃物。然而这些秸秆等废弃物利用率很低,大量的秸秆被焚烧或弃之乱堆。生物沼气可由秸秆等农业废弃物经厌氧发酵产生,其主要成分为体积比约2：1的CH4和CO2的混合气体。根据沼气的组成特点,向其中添加适量的氧化剂氧气和水蒸气进行联合重整可将其转化制合成气。通过这种途径对沼气加以利用,不但能带来环境和经济的双重效益,而且开辟了生物质制合成气,进而制化学品的非化石路线。本研究采用浸渍法制备了Ni含量为7.5-15（wt）%的Ni/SBA-15催化剂,以及采用碱金属（Li、Na、K）、碱土金属（Mg、Ca）和稀土金属（La、Ce）、过渡金属（Fe、Co、Cu、Mn）等不同助剂改性后的M/Ni/SBA-15催化剂,同时以FeCrAl合金薄片为基体,制备了Ni/SBA-15/Al2O3/FeCrAl和M/Ni/SBA-15/Al2O3/FeCrAl（M=La、Mg、Ce）整体式催化剂,在常压固定床反应器上考察了氧气和水蒸气的添加量、Ni含量、空速以及助剂等因素对模拟生物沼气联合重整反应性能的影响,并采用XRD、H2-TPR、BET、TEM进行了催化剂结构表征。结果表明：10wt%Ni/SBA-15催化剂的性能最好,在模拟生物沼气中添加摩尔比为0.6的氧气和摩尔比为0.6的水蒸气进行联合重整反应最适宜。在800℃、空速为24000 ml/（g·h）、进料比为CH4:CO2:O2:H2O =2:1:0.6:0.6（V/V）反应条件下,CH4和CO2转化率分别为92.2%和76.3%,H2／CO比为1.35左右。10%Ni/SBA-15催化剂连续反应100h活性无明显下降。镍负载在SBA-15上,对孔道结构造成一定的影响,但没有被明显改变,10%Ni/SBA-15催化剂上活性组分与载体作用力适中,有效地促进了反应。采用过渡金属和碱金属对10%Ni/SBA-15催化剂改性,催化活性出现了不同程度的下降,而采用3wt%Mg改性后的催化剂活性得到了明显提高,在800℃下,催化剂上的CH4和CO2转化率分别高达95.6%和79.3%,高温下连续反应130h,催化剂活性几乎不变。经过3wt%Mg改性后,助剂MgO与NiO生成固溶体,提高了活性组分的分散度,从而提高了催化剂的活性。金属基整体式催化剂中,10wt%Ni/SBA-15/Al2O3/FeCrAl催化剂的活性最好,CH4和CO2转化率分别为92.4%和76.1%,与传统颗粒催化剂活性相当。经过适量的Mg、La、Ce改性后,催化剂的活性均得到了一定程度地提高,其中经3wt%La改性后的活性最好,800℃下,CH4和CO2转化率分别为94.9%和78.4%。
王开[10]（2009）在《天然气直接催化转化制乙烯催化剂及反应工艺研究》文中指出随着石油储量的日趋贫乏,丰富的天然气资源的高效利用已经引起人们的关注。在天然气直接转化的研究工作中,甲烷氧化偶联（OCM）制乙烯是天然气综合利用研究的一个重要发展方向。本研究工作中主要考察了负载型催化剂和整体式催化剂上的甲烷氧化偶联催化性能,并对甲烷氧化偶联反应工艺进行了研究。主要的研究工作如下:分别以SiO2和SBA-15分子筛为载体制备了Na-W-Mn催化剂,并考察了不同Ce、La、Bi、Sr、和Zr助剂对该催化剂的甲烷氧化偶联催化性能的影响。这些催化剂的活性结果表明,以SBA-15分子筛为载体的催化剂上甲烷氧化偶联反应催化性能高于以SiO2为载体的催化剂上的甲烷氧化偶联反应性能;不同过渡金属的掺杂均不同程度的改变了Na-W-Mn催化剂的催化性能,其中Ce的添加可以提高Na-W-Mn催化剂的甲烷氧化偶联催化性能。分别制备了以FeCrAl合金薄片为基体的5%Na2WO4-2%Mn/SBA-15/Al2O3/FeCrAl、Li/MgO/Al2O3/FeCrAl金属基整体式催化剂和以堇青石（D）为基体的5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/D)陶瓷基整体式催化剂,考察了催化剂的甲烷氧化偶联反应性能。实验结果表明,对于5%Na2WO4-2%Mn/SBA-15/Al2O3/FeCrAl催化剂,1%钾改性的金属基整体式催化剂具有较好的甲烷氧化偶联催化性能。碱金属钾的添加改变了金属基整体式催化剂的酸碱性能,从而提高了催化剂的甲烷氧化偶联催化性能;对于Li/MgO/Al2O3/FeCrAl金属基整体式催化剂,甲烷氧化偶联催化性能随着Li含量的增加而增加,在5%Li/MgO/Al2O3/FeCrAl的金属基整体式催化剂上达到最大值,进一步增加Li的含量,C2烃产物易发生深度氧化,催化剂上甲烷氧化偶联催化性能明显降低;对于不同助剂改性的5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/D陶瓷基整体式催化剂,4%的Ce改性的陶瓷基整体式催化剂具有最佳的甲烷氧化偶联反应催化性能。考察了不同Na-W-Mn/SiO2颗粒和Na-W-Mn整体式催化剂混合床层上甲烷氧化偶联反应的催化性能,并考察了这两种催化剂床层堆积方式对甲烷氧化偶联反应性能的影响。实验结果表明,沿进料气流方向,上层为颗粒催化剂,下层为整体式催化剂的催化剂床层堆积方式可以提高甲烷氧化偶联反应中目标产物乙烯的选择性。研究了甲烷氧化偶联反应和乙烷脱氢反应的直接耦合。在实验条件下,在反应器内,沿气流方向,上层为用于OCM反应的Na-W-Mn颗粒催化剂下层为用于乙烷氧化脱氢反应的5%Cr/SBA-15/Al2O3/FeCrAl金属基整体式催化剂的床层堆积方式有利于耦合反应的进行,可以提高目标产物乙烯的选择性和收率。采用湿混法分别制备了碳酸盐改性的镧基、锆基和钐基氧化物催化剂并用于低温或自热甲烷氧化偶联反应。催化反应结果表明,甲烷氧化偶联反应在这些催化剂上启动后,均能够在较低的温度下或者自热进行反应。对于镧基氧化物催化剂,在VCH4:VO2=2.0、GHSV=18000mL·g-1·h-1的反应条件下,10%BaCO3/La2O3催化剂能够维持230h的自热甲烷氧化偶联反应,在自热反应进行到230h时,甲烷转化率为30.12%,C2选择性为41.9%;对于锆基氧化物催化剂,7.5%BaCO3/ZrO2催化剂具有最佳的低温甲烷氧化偶联催化活性;对于钐基氧化物催化剂,5.0%SrCO3/Sm2O3催化剂具有最佳的自热甲烷氧化偶联催化性能,在82小时的稳定性测试中,甲烷转化率为31.4%,C2烃的选择性为39.5%。
二、Partial Oxidation of Butane to Syngas over Nickel Supported Catalysts Modified by Alkali Metal Oxide and Rare-Earth Metal Oxide（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、Partial Oxidation of Butane to Syngas over Nickel Supported Catalysts Modified by Alkali Metal Oxide and Rare-Earth Metal Oxide（论文提纲范文）
（1）改性Mn/Na2WO4/SiO2催化剂的甲烷氧化偶联催化性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 甲烷的工业化 |
| 1.3 甲烷氧化偶联制乙烯反应的催化剂体系 |
| 1.3.1 碱金属或碱土金属氧化物 |
| 1.3.2 稀土金属氧化物 |
| 1.3.3 过渡金属氧化物 |
| 1.3.4 复合氧化物以及其他类型催化剂 |
| 1.4 甲烷氧化偶联反应机理及活性中心 |
| 1.4.1 甲烷的活化和活性氧物种 |
| 1.4.2 表面碱性 |
| 1.5 本文研究的主要内容及意义 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料及试剂 |
| 2.1.2 实验室仪器及设备 |
| 2.2 催化剂的表征 |
| 2.2.1 多晶粉末X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2.2 射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.3 CO_2、O_2程序升温脱附 |
| 2.2.4 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.2.5 氮气脱附测试 |
| 2.2.6 透射电镜(TEM) |
| 2.2.7 扫描电镜(SEM) |
| 2.3 评价装置及条件 |
| 第3章 六方氮化硼掺杂Na_2WO_4-Mn/SiO_2催化剂对性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 W-Mn/SiO_2-BN_x催化剂的制备 |
| 3.2.2 W-Mn/SiO_2-BN_x催化剂的OCM反应性能评价 |
| 3.2.3 h-BN含量对Na_2WO_4-Mn/SiO_2催化剂性能的影响 |
| 3.2.4 空速对W-Mn/SiO2-BN_x催化剂OCM反应性能的影响 |
| 3.2.5 反应温度对W-Mn/SiO_2-BN_x催化剂甲烷氧化性能的影响 |
| 3.2.6 不同制备方法对W-Mn/SiO_2-BN_(1.0)催化剂OCM反应性能的影响 |
| 3.2.7 W-Mn/SiO_2-BN_x催化剂稳定性研究 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 W-Mn/SiO_2-BN_x催化剂表征分析 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 不同SiO_2载体负载Mn-Na_2WO_4对催化剂性能的的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同SiO_2载体表征分析 |
| 4.3.2 催化剂的性能评价 |
| 4.3.3 催化剂的表征分析 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间学术论文发表及研究成果 |
（2）Co基氮掺杂碳材料催化CH4-CO2重整制合成气研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 CH_4制合成气反应途径 |
| 1.2.1 CH_4水蒸气重整制合成气 |
| 1.2.2 CH_4部分氧化制合成气 |
| 1.2.3 CH_4-CO_2重整制合成气 |
| 1.3 CH_4-CO_2重整反应催化剂研究 |
| 1.3.1 活性金属的选择 |
| 1.3.2 载体的选择 |
| 1.3.3 助剂的选择 |
| 1.4 CH_4-CO_2重整反应机理及动力学 |
| 1.4.1 CH_4-CO_2重整反应机理 |
| 1.4.2 CH_4-CO_2重整反应动力学 |
| 1.5 论文的选题意义及内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 化学试剂与实验仪器 |
| 2.2.1 化学试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 催化剂制备 |
| 2.4 催化剂性能测试 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 反应器温度设置 |
| 2.4.3 实验数据处理 |
| 2.5 催化剂表征分析 |
| 2.5.1 N_2吸附脱附(BET) |
| 2.5.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.3 扫描电子显微镜(SEM-EDX) |
| 2.5.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.5.5 程序升温还原/吸附(H_2-TPR、NH_3/CO_2-TPD) |
| 2.5.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.7 拉曼光谱(Raman) |
| 2.5.8 傅里叶变化红外光谱(FTIR) |
| 第三章 不同碳材料Co基催化剂的催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同碳材料载体催化剂反应前表征分析 |
| 3.3.2 不同载体制备的催化剂催化性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氮掺杂碳材料Co基催化剂的催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 掺氮改性载体及催化剂物理结构特性 |
| 4.3.2 掺氮改性催化剂活性金属分散度 |
| 4.3.3 掺氮改性催化剂表面原子化学性质 |
| 4.3.4 掺氮改性催化剂反应性能 |
| 4.3.5 掺氮改性催化剂重整反应后表征结果 |
| 4.3.6 焙烧温度对掺氮改性催化剂催化性能的影响 |
| 4.3.7 掺氮量对掺氮改性催化剂催化性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Co基双金属氮掺杂碳材料催化剂的催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 氮改性不同双金属催化剂反应前表征分析 |
| 5.3.2 氮改性不同双金属催化剂催化性能 |
| 5.3.3 氮改性不同双金属催化剂反应后表征分析 |
| 5.3.4 不同Co-Ce配比催化剂CH_4-CO_2重整反应性能 |
| 5.3.5 掺氮改性对相同Co-Ce配比催化剂反应性能影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 助剂对双金属氮掺杂碳材料催化剂的催化性能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 添加碱土金属助剂催化剂反应前表征分析 |
| 6.3.2 添加碱土金属助剂催化剂的催化性能 |
| 6.3.3 添加碱土金属助剂催化剂反应后表征分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 1Co-1Ce-1Ca/AC-N催化剂反应机理及动力学研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 反应机理 |
| 7.3 反应动力学 |
| 7.3.1 排除外扩散 |
| 7.3.2 反应动力学模型 |
| 7.3.3 动力学参数的计算 |
| 7.3.4 实验结果与讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 本论文创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）稀土金属改性催化剂选择性制取液体烃类燃料的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 化石能源现状概述 |
| 1.2 合成气制取技术概述 |
| 1.3 合成气制烃类燃料概述 |
| 2 选择性费托合成研究综述 |
| 2.1 双功能费托合成催化剂研究综述 |
| 2.2 助剂对费托合成反应性能的促进作用 |
| 2.3 本文结构及研究内容 |
| 3 实验与分析方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验装置及性能测试方法 |
| 3.3 催化剂表征测试 |
| 3.3.1 电感耦合等离子体发射光谱表征(ICP-OES) |
| 3.3.2 比表面积和孔道结构表征(BET) |
| 3.3.3 X射线衍射表征(XRD) |
| 3.3.4 透射电镜分析(TEM) |
| 3.3.5 H_2 程序升温还原表征(H_2-TPR) |
| 3.3.6 CO程序升温脱附表征(CO-TPD) |
| 3.3.7 NH_3 程序升温脱附表征(NH_3-TPD) |
| 3.3.8 吡啶吸附傅里叶红外分析(pyridine FT-IR) |
| 3.3.9 热重测试(TG) |
| 3.4 本章小结 |
| 4 稀土金属离子改性催化剂选择性制汽油燃料研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂制备 |
| 4.2.2 催化剂活性测试 |
| 4.3 催化剂表征 |
| 4.3.1 金属含量(ICP-OES) |
| 4.3.2 比表面积和孔道结构(BET) |
| 4.3.3 晶相分析(XRD) |
| 4.3.4 形貌特征及元素分布(TEM and elemental mapping) |
| 4.3.5 还原特性分析(H_2-TPR) |
| 4.3.6 酸性分析(NH_3-TPD) |
| 4.3.7 CO程序升温脱附(CO-TPD) |
| 4.4 活性测试结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Y~(3+)改性催化剂合成航空煤油燃料研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 催化剂制备 |
| 5.2.2 催化剂活性测试 |
| 5.3 催化剂表征 |
| 5.3.1 实际金属含量(ICP-OES) |
| 5.3.2 比表面积和孔结构(BET) |
| 5.3.3 晶相分析(XRD) |
| 5.3.4 形貌特征(TEM) |
| 5.3.5 还原特性分析(H_2-TPR) |
| 5.3.6 酸性特性分析(NH_3-TPD) |
| 5.3.7 吡啶吸附红外(pyridine FT-IR) |
| 5.4 活性测试结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 钇氧化物改性催化剂费托合成烃类产物分布研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 表征结果分析 |
| 6.3.1 比表面积及孔道结构(BET) |
| 6.3.2 晶相分析(XRD) |
| 6.3.3 形貌特征及元素分布(TEM and elemental mapping) |
| 6.3.4 还原特性分析(H_2-TPR) |
| 6.3.5 酸性分析(NH_3-TPD) |
| 6.4 催化性能测试结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结和研究展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）Li-Mn氧化物体系催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 甲烷的转化利用 |
| 1.2.1 间接转化 |
| 1.2.2 直接转化 |
| 1.3 甲烷氧化偶联反应的研究 |
| 1.3.1 甲烷氧化偶联技术的发展现状 |
| 1.3.2 甲烷氧化偶联反应热力学 |
| 1.3.3 甲烷氧化偶联反应机理 |
| 1.4 甲烷氧化偶联催化剂的研究 |
| 1.4.1 碱金属与碱土金属氧化物催化剂 |
| 1.4.2 稀土金属氧化物催化剂 |
| 1.4.3 过渡金属氧化物催化剂 |
| 1.4.4 其它类型复合氧化物催化剂 |
| 1.5 本课题的研究目的和主要内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料及试剂 |
| 2.1.2 实验仪器及设备 |
| 2.2 催化剂的活性评价 |
| 2.3 催化剂的结构表征 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.3.2 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.3 CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD) |
| 2.3.4 H_2程序升温脱附(H_2-TPR) |
| 第三章 Li-Mn/MO_x催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Li-Mn/MO_x催化剂的制备 |
| 3.3 不同金属氧化物负载的Li-Mn/MO_x催化剂OCM性能 |
| 3.4 Li/Mn配比对Li-Mn/TiO_2催化剂OCM性能影响 |
| 3.5 W元素的添加对Li-Mn/TiO_2催化剂OCM性能影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 LiMn_2O_4/TiO_2催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LiMn_2O_4/TiO_2系列催化剂的制备 |
| 4.3 不同制备方法对LiMn_2O_4/TiO_2催化剂OCM性能的影响 |
| 4.4 不同组成LiMn_2O_4/TiO_2系列催化剂上OCM反应 |
| 4.4.1 不同组成的催化剂OCM性能 |
| 4.4.2 不同LiMn_2O_4负载量的LiMn_2O_4/TiO_2催化剂OCM性能 |
| 4.4.3 不同焙烧温度对LiMn_2O_4/TiO_2催化剂OCM性能的影响 |
| 4.4.4 LiMn_2O_4/TiO_2系列催化剂的结构表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Li-Mn-Sr/La_2O_3催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Li-Mn-Sr/La_2O_3系列催化剂的制备 |
| 5.3 组分含量对Li-Mn-Sr/La_2O_3催化剂OCM性能的影响 |
| 5.3.1 不同Li含量x%Li-Mn-Sr/La_2O_3催化剂的OCM性能 |
| 5.3.2 不同Sr含量Li-Mn-y%Sr/La_2O_3催化剂的OCM性能 |
| 5.3.3 不同Mn含量Li-z%Mn-Sr/La_2O_3催化剂的OCM性能 |
| 5.4 助剂对Li-Mn-Sr/La_2O_3催化剂OCM性能的影响 |
| 5.4.1 碱金属改性的(Li-A)-Mn-Sr/La_2O_3催化剂的OCM性能 |
| 5.4.2 过渡金属改性的Li-(Mn-B)-Sr/La_2O_3催化剂的OCM性能 |
| 5.5 反应条件对催化剂OCM性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）第六章 合成气化学（论文提纲范文）
| 6. 1 前言 |
| 6. 2 合成气中枢[3] |
| 6. 2. 1 合成气中枢的概念 |
| 6. 2. 2 合成气中枢的催化技术 |
| 6. 3 合成气制造 |
| 6. 3. 1 煤气化制合成气 |
| 6. 3. 2 天然气( 含煤层气、页岩气等) 制合成气 |
| 6. 3. 2. 1 甲烷水蒸汽重整制合成气 |
| 6. 3. 2. 2 甲烷- CO2重整制合成气 |
| 6. 3. 2. 3 甲烷部分氧化制合成气 |
| 6. 3. 3 生物质气化制合成气 |
| 6.3.3.1生物质气化基本原理和气化过程 |
| 6. 3. 3. 2 生物质气化过程研究现状 |
| 6. 3. 3. 3 未来生物质气化技术的研究方向 |
| 6. 4 合成气转化利用 |
| 6. 4. 1 合成气转化利用概述 |
| 6. 4. 2 合成气转化制含氧化合物 |
| 6. 4. 2. 1 甲醇 |
| 6. 4. 2. 2 二甲醚 |
| 6. 4. 2. 3 乙醇 |
| 6. 4. 2. 4 低碳醇 |
| 6. 4. 2. 5 乙二醇 |
| 6. 4. 3 合成气转化制烃燃料 |
| 6. 4. 3. 1 合成气直接转化制烃燃料 |
| 6.4.3.2合成气间接转化制烃燃料 |
| 6. 4. 4 合成气转化制低碳烯烃 |
| 6. 4. 4. 1 合成气直接转化制低碳烯烃 |
| 6. 4. 4. 2 合成气间接转化制低碳烯烃 |
| 6. 5 结论和展望 |
（6）甲烷部分氧化催化剂上的积碳研究进展（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 甲烷部分氧化反应机理和催化剂体系 |
| 1.1 甲烷部分氧化反应机理 |
| 1.2 甲烷部分氧化的催化剂体系 |
| 2 甲烷部分氧化中催化剂的积碳形成研究 |
| 3 甲烷部分氧化抗积碳性能研究 |
| 3.1 活性组分效应 |
| 3.2 助剂效应 |
| 3.3 载体效应 |
| 3.4 催化剂的制备方法 |
| 3.5 储氧材料的应用 |
| 4 结束语 |
（7）介孔过渡金属氧化物及多孔负载型氧化物催化活化甲烷的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 甲烷资源的种类与分布 |
| 1.2 甲烷资源的用途 |
| 1.3 甲烷化工研究现状 |
| 1.3.1 甲烷直接转化 |
| 1.3.2 甲烷间接转化 |
| 1.3.3 甲烷化工工业化技术 |
| 1.3.4 甲烷化工工业技术存在的问题 |
| 1.4 本论文的研究思路及基本方案 |
| 参考文献 |
| 第二章 新型介孔氧化铁对甲烷的催化活化研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 介孔α-Fe_2O_3材料的制备 |
| 2.2.3 甲烷催化活性评价装置及分析方法的确立 |
| 2.3 介孔氧化铁的合成探讨 |
| 2.3.1 介孔α-Fe_2O_3纳米棒的合成 |
| 2.3.2 α-Fe_2O_3的介孔结构表征 |
| 2.3.3 介孔α-Fe_2O_3的形貌控制 |
| 2.4 介孔氧化铁对甲烷的催化活性研究 |
| 2.4.1 原料组成对甲烷转化的影响 |
| 2.4.2 产物的选择性和产率 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 介孔四氧化三钴及其掺杂材料对甲烷活化的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 介孔Co_3O_4材料的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 介孔Co_3O_4材料的放大与改进 |
| 3.3.2 介孔Co_3O_4材料结构分析 |
| 3.3.3 介孔Co_3O_4催化活性的研究 |
| 3.3.4 甲烷在介孔Co_3O_4系列催化剂上的转化率研究 |
| 3.3.5 产物的选择性和产率研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 介孔氧化镍及其掺杂金属材料对甲烷的活化研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 介孔NiO材料的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 介孔NiO材料的放大实验研究 |
| 4.3.2 介孔氧化镍材料结构分析 |
| 4.4 催化剂的性能评价 |
| 4.4.1 介孔NiO系列催化剂上甲烷的活化研究 |
| 4.4.2 介孔NiO系列催化剂上甲烷的转化率 |
| 4.4.3 不同温度下产物的选择性和产率变化 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 介孔二氧化钛及其掺杂金属材料对甲烷的活化作用 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 介孔TiO_2材料的制备 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 介孔TiO_2材料制备改进 |
| 5.3.2 介孔TiO_2材料结构分析 |
| 5.4 介孔TIO_2系列催化剂的性能评价 |
| 5.4.1 介孔TiO_2系列催化剂上甲烷活化研究 |
| 5.4.2 介孔TiO_2系列催化剂上甲烷的转化率研究 |
| 5.4.3 介孔TiO_2系列催化剂上产物选择性和产率变化研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 多孔负载型金属氧化物上的催化活化甲烷的研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂与仪器 |
| 6.2.2 催化材料制备 |
| 6.2.3 KIT-6负载过渡金属氧化物材料的表征 |
| 6.3 KIT-6负载金属氧化物材料的催化性能评价 |
| 6.3.1 介孔KIT-6负载金属氧化物材料对甲烷的活化研究 |
| 6.3.2 甲烷的转化率 |
| 6.3.3 产物的选择性和产率 |
| 6.4 微孔HIZSM-5分子筛负载金属氧化物材料对甲烷的催化活化作用 |
| 6.4.1 微孔HZSM-5分子筛材料对甲烧的活化温度 |
| 6.4.2 甲烷在HZSM-5系列催化剂上的转化率 |
| 6.4.3 产物的选择性和产率 |
| 6.5 乙烯存在时HZSM-5负载材料上对甲烷活化影响 |
| 6.5.1 HZSM-5负载的氧化物上甲烷的活化 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 博士研究生阶段科研成果 |
| 致谢 |
（8）甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展（论文提纲范文）
| 1 甲烷部分氧化热力学和动力学分析 |
| 2 甲烷部分氧化的反应机理 |
| 3 甲烷部分氧化反应催化剂的研究 |
| 3.1 活性组分的研究 |
| 3.1.1 负载型贵金属催化剂 |
| 3.1.2 负载型非贵金属催化剂 |
| 3.1.3 金属氧化物催化剂 |
| 3.2 助剂的影响 |
| 3.3 载体效应 |
| 4 结语 |
（9）生物沼气联合重整制合成气催化剂制备及反应工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 我国农业废弃物的现状 |
| 1.1.2 农业废弃物的发酵利用 |
| 1.1.3 合成气的利用现状 |
| 1.2 甲烷催化转化制合成气 |
| 1.2.1 甲烷二氧化碳重整反应 |
| 1.2.2 甲烷催化部分氧化反应 |
| 1.2.3 甲烷水蒸气重整反应 |
| 1.3 生物沼气联合重整制合成气 |
| 1.4 整体式结构化催化剂 |
| 1.4.1 整体式催化剂概述 |
| 1.4.2 传统的催化剂与整体式催化剂的比较 |
| 1.4.3 整体式催化剂的应用领域 |
| 1.4.4 金属基整体式催化剂 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 Ni/SBA-15催化剂的制备 |
| 2.2.2 M/Ni/SBA-15催化剂的制备 |
| 2.2.3 金属基结构化催化剂的制备 |
| 2.3 催化剂反应性能评价及数据处理方法 |
| 2.3.1 催化剂反应性能评价 |
| 2.3.2 催化剂活性数据处理方法 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 2.4.1 XRD表征 |
| 2.4.2 H_2-TPR表征 |
| 2.4.3 BET表征 |
| 2.4.4 TEM表征 |
| 第三章 镍基催化剂上生物沼气联合重整反应工艺及催化剂结构表征 |
| 3.1 镍基催化剂上工艺操作条件的研究 |
| 3.1.1 原料气配比对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 3.1.2 空速对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 3.1.3 镍含量对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 3.1.4 Ni/SBA-15催化剂稳定性实验研究 |
| 3.2 镍基催化剂的结构表征 |
| 3.2.1 Ni/SBA-15催化剂XRD表征结果 |
| 3.2.2 Ni/SBA-15催化剂TPR表征结果 |
| 3.2.3 Ni/SBA-15催化剂TEM表征结果 |
| 3.2.4 Ni/SBA-15催化剂BET表征结果 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 不同助剂对生物沼气联合重整反应的影响及催化剂结构表征 |
| 4.1 过渡金属对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.2 碱金属对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3 碱土金属和稀土金属助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.1 Mg助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.2 Mg助剂对生物沼气联合重整反应稳定性的影响 |
| 4.3.3 Mg/10%Ni/SBA-15催化剂的结构特征 |
| 4.3.4 La助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.5 La/10%Ni/SBA-15催化剂的XRD表征结果 |
| 4.3.6 Ce助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.7 Ce/10%Ni/SBA-15催化剂的XRD表征结果 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 金属基整体式催化剂上反应工艺及催化剂结构表征 |
| 5.1 金属基催化剂上工艺操作条件的研究 |
| 5.1.1 原料气配比对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.1.2 空速对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.1.3 镍含量对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.1.4 Ni/SBA-15/Al_2O_3/FeCrAl催化剂的结构特征 |
| 5.2 Mg助剂对金属基催化剂上生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.3 La助剂对金属基催化剂上生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.4 Ce助剂对金属基催化剂上生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
（10）天然气直接催化转化制乙烯催化剂及反应工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 甲烷转化利用 |
| 1.1.1 甲烷转化的意义 |
| 1.1.2 甲烷直接转化 |
| 1.1.3 甲烷间接转化 |
| 1.2 甲烷氧化偶联反应(OCM)的研究 |
| 1.2.1 甲烷氧化偶联的技术现状 |
| 1.2.2 OCM反应热力学 |
| 1.2.3 OCM反应机理 |
| 1.2.4 OCM催化剂的研究 |
| 1.3 低炉温OCM反应的特性及研究状况 |
| 1.4 整体式催化剂的研究和应用 |
| 1.4.1 整体式催化剂的研究 |
| 1.4.2 整体式催化剂的应用 |
| 1.5 论文研究工作的设想与构思 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 Na-W-Mn/SiO_2系列负载型催化剂的制备 |
| 2.2.2 Na-W-Mn/SBA-15系列负载型催化剂的制备 |
| 2.2.3 碳酸盐/La_2O_3催化剂的制备 |
| 2.2.4 碳酸盐/ZrO_2催化剂的制备 |
| 2.2.5 碳酸盐/Sm_2O_3催化剂的制备 |
| 2.2.6 金属基整体式催化剂的制备 |
| 2.2.7 陶瓷基整体式催化剂的制备 |
| 2.3 催化剂的催化性能测试 |
| 2.4 催化剂的物化性质表征 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)表征 |
| 2.4.2 N_2吸脱附(BET)表征 |
| 2.4.3 透射电镜(TEM)表征 |
| 2.4.4 程序升温还原(H_2-TPR)表征 |
| 2.4.5 CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)表征 |
| 2.4.6 O_2程序升温脱附(O_2-TPD)表征 |
| 2.4.7 X光电子能谱(XPS)表征 |
| 第三章 负载型催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Na-W-Mn/SiO_2系列催化剂上OCM反应的研究 |
| 3.2.1 Mn含量对催化剂的OCM反应性能影响 |
| 3.2.2 Na_2WO_4含量对催化剂的OCM反应性能影响 |
| 3.2.3 助剂对催化剂的OCM反应性能影响 |
| 3.2.4 铈含量对催化剂的OCM反应性能影响 |
| 3.3 Na-W-Mn/SiO_2系列催化剂的物化性质表征 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD)表征 |
| 3.3.2 程序升温还原(H_2-TPR)表征 |
| 3.3.3 X光电子能谱(XPS)表征 |
| 3.4 Na-W-Mn/SBA-15系列催化剂上OCM反应的研究 |
| 3.4.1 催化剂的OCM反应性能 |
| 3.4.2 铈助剂对催化剂的OCM反应性能影响 |
| 3.5 Na-W-Mn/SBA-15系列催化剂的物化性质表征 |
| 3.5.1 X射线衍射(XRD)表征 |
| 3.5.2 N_2吸脱附(BET)表征 |
| 3.5.3 透射电镜(TEM)表征 |
| 3.5.4 程序升温还原(H_2-TPR)表征 |
| 3.6 OCM反应机理的讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 整体式催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属基整体式Na-W-Mn催化剂上OCM反应的研究 |
| 4.2.1 金属基整体式催化剂的OCM催化性能 |
| 4.2.2 反应条件对催化剂的OCM性能影响 |
| 4.2.3 金属基整体式催化剂的物化性质表征 |
| 4.3 Li/MgO/Al_2O_3/FeCrAl整体式催化剂上OCM反应的研究 |
| 4.3.1 Li/MgO/Al_2O_3/FeCrAl催化剂的OCM催化性能 |
| 4.3.2 反应条件对Li/MgO/Al_2O_3/FeCrAl催化剂的OCM性能影响 |
| 4.3.3 Li/MgO/Al_2O_3/FeCrAl催化剂的物化性质表征 |
| 4.4 陶瓷基整体式Na-W-Mn催化剂上OCM反应的研究 |
| 4.4.1 陶瓷基整体式催化剂的OCM催化性能 |
| 4.4.2 反应条件对陶瓷基整体式催化剂的OCM性能影响 |
| 4.4.3 陶瓷基整体式Na-W-Mn催化剂的物化性质表征 |
| 4.4.4 陶瓷基整体式Na-W-Mn催化剂上甲烷活化机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多层床催化剂上甲烷氧化偶联反应工艺的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 多床层催化剂上OCM催化性能的研究 |
| 5.2.1 颗粒/金属基整体式催化剂双床层上OCM反应性能 |
| 5.2.2 颗粒/陶瓷基整体式催化剂双床层上OCM反应性能 |
| 5.3 甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢耦合制烯烃的研究 |
| 5.3.1 甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢反应的耦合 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 稀土氧化物催化剂上低炉温甲烷氧化偶联反应的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 碳酸盐/氧化镧催化剂上低炉温OCM反应的研究 |
| 6.2.1 催化剂的OCM反应性能 |
| 6.2.2 催化剂床层的温度分布 |
| 6.2.3 反应条件对催化剂的OCM性能影响 |
| 6.2.4 催化剂的物化性质表征 |
| 6.2.5 催化剂的OCM反应稳定性 |
| 6.3 碳酸钡/氧化锆催化剂上低炉温OCM反应的研究 |
| 6.3.1 催化剂的OCM反应性能和稳定性 |
| 6.3.2 反应条件对催化剂的OCM性能影响 |
| 6.3.3 催化剂床层的温度分布 |
| 6.3.4 催化剂的物化性质表征 |
| 6.4 碳酸锶/氧化钐催化剂上低炉温OCM反应的研究 |
| 6.4.1 催化剂的OCM反应性能 |
| 6.4.2 催化剂的OCM反应稳定性 |
| 6.4.3 催化剂的物化性质表征 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
四、Partial Oxidation of Butane to Syngas over Nickel Supported Catalysts Modified by Alkali Metal Oxide and Rare-Earth Metal Oxide（论文参考文献）
- [1]改性Mn/Na2WO4/SiO2催化剂的甲烷氧化偶联催化性能的研究[D]. 张琦. 西北师范大学, 2020(12)
- [2]Co基氮掺杂碳材料催化CH4-CO2重整制合成气研究[D]. 孙映晖. 太原理工大学, 2020(07)
- [3]稀土金属改性催化剂选择性制取液体烃类燃料的研究[D]. 卓叶欣. 浙江大学, 2020(08)
- [4]Li-Mn氧化物体系催化剂上甲烷氧化偶联反应的研究[D]. 刘玉兰. 浙江工业大学, 2016(04)
- [5]第六章 合成气化学[J]. 葛庆杰. 工业催化, 2016(03)
- [6]甲烷部分氧化催化剂上的积碳研究进展[J]. 胡久彪,余长林,周晓春. 有色金属科学与工程, 2012(02)
- [7]介孔过渡金属氧化物及多孔负载型氧化物催化活化甲烷的研究[D]. 张恒强. 华东师范大学, 2012(03)
- [8]甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展[J]. 余长林,周晓春. 天然气化工（C1化学与化工）, 2011(05)
- [9]生物沼气联合重整制合成气催化剂制备及反应工艺的研究[D]. 孙道安. 北京化工大学, 2010(01)
- [10]天然气直接催化转化制乙烯催化剂及反应工艺研究[D]. 王开. 北京化工大学, 2009(07)