2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、水煤氣變換反應(yīng)(water-gas shift reaction,CO+H2O→CO2+H2)是化學工業(yè)中廣泛應(yīng)用的催化反應(yīng)之一,已廣泛應(yīng)用于制氫過程和調(diào)節(jié)合成氣中的碳氫比例等方面。近年來,由于其能降低燃料電池中CO的含量,防止鉑電極中毒而再次引起國內(nèi)外研究者的關(guān)注。傳統(tǒng)的水煤氣變換反應(yīng)催化劑均不能滿足燃料電池低溫下仍具有高活性、高穩(wěn)定性的要求,因此,尋找具有低溫高活性高穩(wěn)定性的水煤氣變換反應(yīng)催化劑仍是燃料電池商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。

2、  考慮到金屬納米顆粒的特殊性質(zhì),本論文采用離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽[BMIM][BF4]為保護劑和分散劑,NaBH4為還原劑,介孔二氧化硅泡沫(MCF)、ZnO為載體制備負載型Ru納米顆粒催化劑用于低溫水煤氣變換反應(yīng)。具體考察Ru納米顆粒尺寸效應(yīng)、催化劑制備條件、ZnO載體形貌對催化劑的水煤氣變換反應(yīng)催化性能的影響。其結(jié)論如下:
  (1)通過改變離子液體[BMIM][BF4]與Ru(NO)(NO3)3的摩爾比制

3、備不同顆粒尺寸的Ru納米顆粒,采用滿孔浸漬法將Ru-[BMIM][BF4]負載于MCF上,考察催化劑的低溫水煤氣變換反應(yīng)催化性能。結(jié)果顯示:在140-200℃溫度范圍內(nèi),隨著Ru顆粒尺寸減小,催化劑的水煤氣變換反應(yīng)活性逐漸升高。這是因為在相同的Ru負載量情況下,尺寸較小的Ru顆??梢员┞陡嗟幕钚晕稽c;另一方面,水煤氣變換反應(yīng)是一個結(jié)構(gòu)敏感性反應(yīng),尺寸較小的Ru顆粒具有更多的邊角等缺陷位,而這些缺陷位具有較高的水煤氣變換反應(yīng)催化活性。<

4、br>  (2)在酸性及堿性水解條件下,采用溶膠-凝膠法將離子液體保護的Ru納米顆粒限域在二氧化硅中制備Ru基離子膠催化劑。相較于堿性條件下制備的催化劑,酸性條件下制備的催化劑具有較大的比表面積和孔容,對Ru納米顆粒有更好的限域作用。因此,酸性條件下制備的催化劑有較高的水煤氣變換反應(yīng)催化活性和較好的穩(wěn)定性,140℃的CO轉(zhuǎn)化率達37.8%,并在25h內(nèi)保持穩(wěn)定。
  (3)制備四種不同形貌的ZnO作為載體,并將離子液體保護的Ru納

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