1. 毕业设计(论文)的内容和要求
本论文的目的是强化学生对所学专业知识的深入理解和综合运用,使学生在催化剂的制备、表征和催化性能评价等方面得到锻炼,掌握材料合成和表征等实验技能,具备解决工业催化领域相关问题的能力,为将来走上社会奠定坚实的基础。
本论文需要完成的内容:1、金属微纤支撑的沸石分子筛限域纳米镍整体式结构催化剂的设计、制备及表征;2、所制备催化剂在甲烷干重整制合成气过程中的活性和稳定性能评价;3、按相关实验室规范和要求,掌握小型仪器的使用,包括分析天平、马弗炉、离心机、搅拌设备等;4、掌握基本的催化材料表征手段及催化性能指标评价手段,如XRD、气相色谱等;5、完成毕业论文的撰写。
6、翻译一篇英文文献。
2. 实验内容和要求
本课题拟构筑一种具有抗烧结和抗积碳性能的纯硅分子筛限域纳米镍结构化甲烷干重整催化剂,重点研究催化剂的微结构和性能之间的关系,并确定催化剂的抗烧结和抗积碳性能,具体内容如下:1)结构化甲烷干重整催化剂的设计与构筑研究合成液配方、合成温度和时间等参数对催化剂微结构(如涂层的形貌和厚度、孔结构、镍活性位点的粒径和分散度)的影响规律,并结合扫描电镜(SEM)、全自动比表面积和孔隙分析仪、和高分辨透射电镜(HRTEM)等技术对催化剂微结构进行表征分析,在金属微纤表面合成含有超小粒径和高分散镍活性位点的沸石限域纳米镍催化剂。
2)甲烷干重整制合成气性能的评价评价结构化催化剂催化甲烷干重整性能(如CO2和CH4转化率、生成H2/CO摩尔比等),揭示催化剂的微结构与性能之间的关系。
3)结构化甲烷干重整催化剂的长期稳定性研究研究结构化催化剂的长期稳定性(如CO2和CH4转化率、生成H2/CO摩尔比和床层压降等指标随着反应时间的变化),结合高分辨透射电镜和热重分析仪(TGA)对反应前后催化剂微结构(如镍活性位点的粒径)和积碳量的变化进行分析,确定催化剂的抗烧结和抗积碳性能。
3. 参考文献
[1] W.J. Jang, J.O. Shim, H.M. Kim, S.Y. Yoo, H.S. Roh, A review on dry reforming of methane in aspect of catalytic properties, Catalysis Today 324 (2019) 15-26.
[2] U. Izquierdo, V.L. Barrio, J. Requies, J.F. Cambra, M.B. Gemez, P.L. Arias, Tri-reforming: A new biogas process for synthesis gas and hydrogen production, International Journal of Hydrogen Energy 38 (2013) 7623-7631.
[3] L.C. Buelens, V.V. Galvita, H. Poelman, C. Detavernier, G.B. Marin, Super-dry reforming of methane intensifies CO2 utilization via Le Chateliers principle, Science 354 (2016) 449-452.
4. 毕业设计(论文)计划
02.21~02.28 收集阅读论文参考书、规范、标准等资料, 查阅、翻译相关文献03.01~03.05 撰写、完成开题报告,完成英文翻译03.06~04.15 实验04.16~05.05 论文撰写05.06~05.16 修改论文 05.17~05.28 准备答辩工作
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