氧化铝担载钴基催化剂的正电子湮没谱学研究 毕业论文

《氧化铝担载钴基催化剂的正电子湮没谱学研究 毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、氧化铝担载钴基催化剂的正电子湮没谱学研究Alumina-SupportedCobalt-basedCatalystsStudiedbyPositronAnnihilationSpectroscopy摘要我国的石油资源较为贫乏，而煤炭和天然气资源却相对而言较为丰富。所以作为一种能将煤或天然气转化为合成气，然后再经过费–托(F-T)合成，分两步制成液体燃料的气变油工艺正受到越来越多的关注。钴基催化剂因为在F-T合成中显示出高的催化活性、高选择性、低的水汽变换反应以及高的链增长活性而成为最具吸引力的工业催化剂之一。通

2、常钴基催化剂都采用g-Al2O3载体来担载。这是由于g-Al2O3载体具有高的比表面积、良好的吸附性及稳定性，以及适当的孔结构。在制备担载型钴基催化剂的过程中，不同的钴源、不同的负载量和不同的烘烤温度对活性组分的扩散非常重要，而活性组分的分散程度将会直影响着催化剂的效能。所以研究钴在g-Al2O3载体中的扩散过程，以及活性组份钴与载体相互作用具有现实的意义。本文研究了用浸渍法制备的不同钴盐在g-Al2O3载体中的扩散情况。采用浸渍法分别制备了不同担载量的Co(NO3)2·6H2O/g-Al2O3和CoCl2·6

3、H2O/g-Al2O3催化剂。经过不同的温度烘烤后，分别采用正电子湮没寿命谱技术、SEM、EDS、XRD和XPS等方法研究了烘烤对样品的影响，从而分析钴在载体中的扩散以及钴和活性中心间的相互作用。实验结果表明，正电子湮没寿命谱学对表征活性物种在催化剂中扩散非常敏感。Co(NO3)2·6H2O/g-Al2O3催化剂中的Co(II)在浸入后没有扩散均匀，而是以[Co(6H2O)]2+的形式主要位于靠近载体外部的微孔和二次孔。经过60℃V烘烤，样品里Co(II)的结晶水失去了。随着烘烤温度的增加，Co(II)获得能量

4、，开始向载体内部的二次孔和微孔扩散。当烘烤温度大于500℃时，Co(II)几乎已经到达了载体内部所有的二次孔，分布变得均匀，更高的烘烤温度对于Co(II)的扩散没有帮助。实验结果还表明，CoCl2·6H2O/g-Al2O3催化剂在烘烤以前，Co2+主要以[Co(6H2O)]2+的形式位于靠近载体外部的微孔和二次孔中。当以100℃至200℃的温度烘烤时，结合水逐渐失去。当以较高温度烘烤，Co2+和Cl-逐渐扩散进入氧化铝载体内部的微孔和二次孔，同时，有一部分Cl-以HCl的形式跑掉。对于低Co2+质量分数的样品，

5、当烘烤温度高于400℃时，扩散基本完成。当Co2+质量分数高于5.59%，二次孔表面已经被Co2+和Cl-完全单层覆盖，这时，随着Co2+质量分数的增加，Co2+和Cl-以多层覆盖的形式扩散进入二次孔。关键词：扩散；Co(II)；g-Al2O3载体；正电子湮没谱学VABSTRACTThepetroleumresourceofChinaisscarce,whereastheresourceofcoalandnaturalgasisrelativelyabundant.Asaresult,particularatt

6、entionhasbeenpaidtothetechniquesoftransitionfromgastooil,whichcouldchangecoalandnaturalgastosyngas,andthentransitthesyngastoliquidfuelthroughFischer-Tropsch(F-T)process.Becauseofitshighcatalyticactivity,highselectivity,lowwatergasshiftreactionandhighchaingro

7、wthactivityinF-Tprocess,cobalt-basedcatalystbecameoneofthemostattractivecatalystinindustry.Cobalt-basedcatalystisusuallycarriedbyg-Al2O3support,forthereasonthatg-Al2O3supporthaslargespecificsurfacearea,goodadsorptivecapacityandstability,andproperporousstruct

8、ures.Thecobaltsources,thecobaltcontentsandheatingtemperatureinpreparingcobalt-basedcatalystareveryimportantforthedispersionofactivespecies,whichwouldinfluencethecatalystproperties.Asaresult,itis