纳米CeNi加氢催化剂的性能研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文纳米CeNi加氢催化剂的性能研究姓名：李桂宝申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：张志焜20030529纳米teNi加氢催化剂的性能研究摘要采用Ar+H2电弧等离子体法制备出纳米CeNi粒子，根据物理碰撞原理，将纳米粒子加载到三叶型Y—A1203载体上，再用浸渍法负载上一层NiO，从而制成纳米加氢催优剂。用Ti02、La203和Ce02对载体进行改·眭，研究了载体改性对纳米加氢催化剂活性的影响。实验证明；对载体进行改性有助于催化剂活性和稳定性的提高。填加Ti02对载体进行改性时，发现随Ti02量的增加，催化剂的活性也相应的提高，当"ri02量

2、达到3．6％时，活性达到最大值，此后催化剂的活性呈下降趋势。对La20，和Ce02改性的催化剂也发现同样的情况：每一种助剂都有一个合适的添加量，此时催化剂的活性最佳。研究了不同的浸溃方式对催化活性的影响，结果表睨，分步浸溃的催化荆的活性好于共浸溃的，恧且先浸La的催化剂活性最好。研究了载体改性对纳米加氢催化剂机城强度的影响，结果表明：对载体改性可以提高催化荆的机械强度．催化剂的抗磨强度和抗眶强度完全符合工业应用的需要。结台XRD、DSC-TG、TFR等衷征手段，对纳米加氢催化剂的活性组分与载体之间的相互作用进行了初步探讨：纳米加氢催化剂活性组分NiO以两种状态存在．即与载体相

3、互作用较弱的NiO(游离态)和与载体相互作用较强的NiO(结合态)。对纳米加氢催化剂进行气相法评估．研究了各种因素对催化活性的影响，并对其寿命进行了初步的研究。结果表明：纳米加氢催化剂对甲苯加氢具有较高的活性，在氢气压力为0。4．0．5MPa，空速小于2h．1，氢甲苯体积比为1600以上时·纳米船氢催化剡的催化活性最佳。对纳米加氧催化剂的还原温度和还原时间研究表明，在0．4Mpa的氢压下·活化温度在200*(2．300"(2之间时，纳米加氢催化剂的活性几乎不随活化温度的变化而发生变化；活化温度高于340。C时，催化活性里下降趋势；还原时问对纳米加氢催化剂的活性影响不丈。对催化

4、剂的寿命进行了初步的研究，经过1200小时的实验，结果表明：纳米加氢催化剂对甲苯加氢反应具有较高的活性和稳定性。对纳米加氢催化剂和工业化的0501催化剂进行比较：实验表明：纳米加氢催化剂对甲苯加氢反应具有较高的选择性和活性，在比较低的还原温度下即可获得高的加氢活性。关键词：纳米加氢催化剂：甲苯加氢反应：空速；抗压强度；抗磨强度GatalyticPropertieSofNano-CeNiHydrogenationCataIystABSTRACTNano-CeNiparticleswerepreparedbyAr+H2arcplasmamethod．Accordingtophys

5、icalimpacttheory,Nano-CeNiparticleswereloadedonY-A1203．AlayerofNiOwasloadedOn她precwsor碲impregnation．日博nano·catalystwasformed．AlayerofTi02．La203andCe02werecarried0ntheY—A1203bychemicalmethod，theexperimentshowedthatthemodifiednano—catalysthashighactivitiesandstabilitiesthannano-catalyst．Itwas

6、foundthattheactivityofmodifiednano-catalystwouldreachthehi曲estwhenthecontentofTi02WaSequaledto3，6％．AndthesaJneconditionhappenedtoLa203andCe02．Themethodsofimpregnationaffect011theactivitiesofthenlodifiednano-catalyst．Theintensityofuano—metalhydrogenationcatalystwasstudied．nleresultsshowedtha

7、tmodifiednano-catalysthashigherwearingintensitythanunmodified．Buthas1ittleeffectoncrushingintensity．Boththecrushingandwearingintensityofhallo．catalystWasaccordwithindustry’snecessity．Thel、．atlO．catalystWaseharact{rrizedbymeansofⅪtD、DSC—G、TPR．Theinteracti