新型費托合成催化劑的制備和表征


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目錄
目錄 I
摘要 III
第一章 緒論 - 1 -
1.1費托合成概述 - 1 -
1.1.1費托合成的定義 - 1 -
1.1.2費托合成的發(fā)展趨勢 - 1 -
1.1.3費托合成的反應機理 - 2 -
1.1.4費托合成催化劑的研究現(xiàn)狀 - 3 -
1.2氣凝膠概述 - 4 -
1.2.1氣凝膠的定義 - 4 -
1.2.2氣凝膠的研究現(xiàn)狀 - 4 -
1.2.3氣凝膠的應用 - 6 -
1.2.4氣凝膠在催化劑方面的應用 - 7 -
1.3研究目的 - 9 -
第二章 實驗部分 - 9 -
2.1實驗試劑 - 10 -
2.2實驗儀器 - 10 -
2.3實驗步驟 - 10 -
2.3.1氧化鋯氣凝膠的制備 - 11 -
2.3.1.1硝酸鋯作為鋯源 - 11 -
2.3.1.2氧氯化鋯作為鋯源 - 11 -
2.3.2氧化鐵氣凝膠的制備 - 11 -
2.3.2.1硝酸鐵作為鐵源 - 11 -
2.3.2.2氯化鐵作為鐵源 - 12 -
2.3.3氧化鐵/氧化鋯摻雜的氣凝膠的制備 - 12 -
2.4氧化鐵、氧化鋯、氧化鐵/氧化鋯氣凝膠的表征 - 12 -
2.4.1樣品的X射線衍射（XRD） - 12 -
2.4.2樣品的粒度分析 - 12 -
2.4.3樣品的透射電鏡測試（TEM） - 12 -
第三章 結(jié)果與分析 - 13 -
3.1氧化鐵氣凝膠 - 14 -
3.1.1氧化鐵氣凝膠樣品X射線衍射(XRD) - 14 -
3.1.2氧化鐵氣凝膠樣品粒度分析 - 15 -
3.1.3氧化鐵氣凝膠樣品透射電鏡（TEM）測試 - 15 -
3.1.4氧化鐵氣凝膠形成機理 - 16 -
3.2氧化鋯氣凝膠 - 16 -
3.2.1氧化鋯氣凝膠樣品X射線衍射(XRD) - 17 -
3.2.2氧化鋯氣凝膠樣品粒度分析 - 17 -
3.2.3氧化鋯氣凝膠樣品透射電鏡（TEM）測試 - 18 -
3.2.4氧化鋯氣凝膠形成機理 - 18 -
3.3氧化鋯/氧化鐵氣凝膠 - 18 -
3.3.1氧化鋯/氧化鐵氣凝膠樣品X射線衍射(XRD) - 19 -
3.3.2氧化鋯/氧化鐵氣凝膠樣品粒度分析 - 19 -
3.3.3氧化鋯/氧化鐵氣凝膠樣品透射電鏡（TEM）測試 - 20 -
第四章 結(jié)論 - 20 -
致謝 - 21 -
參考文獻 - 22 -
Abstract - 24 -



摘要
費托合成（Fischer-Tropsch synthesis），是CO在金屬催化劑上發(fā)生非均相催化氫化反應，生成以直鏈烷烴和烯烴為主的混合物的過程。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，費托合成必將受到更加廣泛的關(guān)注，而高效、廉價和高選擇性催化劑的制備是費托合成研究的重中之重。傳統(tǒng)制備氧化鋯氣凝膠的是通過調(diào)節(jié)無機鋯鹽的pH值得到Zr(OH)4沉淀，在經(jīng)過溶膠凝膠化處理得到ZrO2。傳統(tǒng)制備氧化鐵氣凝膠的方法是將硫酸亞鐵經(jīng)過高溫煅燒制得氧化鐵紅。該法由于環(huán)境問題，只適合于小規(guī)模生產(chǎn)。
氧化鋯氣凝膠是一種具有均勻的孔徑分布、高比面積和大孔容的介孔材料，可以作為性能優(yōu)良的催化劑或催化劑載體及輕質(zhì)高溫耐火隔熱材料等。本文中制備氧化鋯氣凝膠是通過滴加環(huán)氧丙烷，形成水合鋯離子，同時其進行一系列的水解、縮聚反應得到氣凝膠。
氧化鐵氣凝膠具有巨大的比表面，表面效應顯著，是一種很好的催化劑，α-Fe2O3粒子制成的催化劑的活性、選擇性都高于普通的催化劑，且壽命長、易操作。本文中制備氧化鐵氣凝膠是通過滴加環(huán)氧丙烷，形成水合鐵離子，同時其進行一系列的水解、縮聚反應得到氣凝膠。
本文結(jié)合氧化鋯氣凝膠的耐高溫性和氧化鐵氣凝膠的催化活性來制作以氧化鋯作為載體負載氧化鐵的氣凝膠，并通過X衍射、粒徑分布、透射電鏡等測試方法對各個氣凝膠的成分、微觀結(jié)構(gòu)進行了測試分析，得到有均勻的孔徑分布、高比面積和大孔容的介孔材料。


關(guān)鍵詞：費托合成；氧化鋯氣凝膠；氧化鐵氣凝膠；氧化鋯/氧化鐵氣凝膠；環(huán)氧丙烷