熱化學(xué)硫碘循環(huán)制氫是目前氫能制備領(lǐng)域的熱點(diǎn)。在硫碘循環(huán)中產(chǎn)生H2是依托于HI的分解,而HI的分解需要催化劑的作用。負(fù)載型金屬催化劑研究廣泛,但存在易失活、造價(jià)高和工序復(fù)雜等問題。而活性炭作為一種廉價(jià)易得的催化劑材料逐漸被研究者所關(guān)注,其性能的優(yōu)劣對(duì)HI催化分解起著關(guān)鍵的作用。前人的研究篩選出椰殼活性炭具有優(yōu)異的催化性能,但制備條件對(duì)其物理性質(zhì)及催化性能的影響缺乏系統(tǒng)的研究�；钚蕴恐苽錀l件的改變是孔隙結(jié)構(gòu)調(diào)控的前提,本文創(chuàng)造性的提出了利用不同的制備方法定向調(diào)控活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)。利用常規(guī)碳化法制備的活性炭以微孔為主;水熱碳化方法制備微孔和中大孔比例相近的分級(jí)孔活性炭;利用CaCl2浸漬水熱碳化前驅(qū)體制備以中大孔為主的活性炭。同時(shí)搭建了小型的固定床實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究不同條件下制備的活性炭催化HI分解的特性。采用常規(guī)碳化方法制取椰殼炭發(fā)現(xiàn):在400℃、600℃和800℃進(jìn)行常規(guī)碳化后發(fā)現(xiàn)600℃是最佳碳化溫度,有利于進(jìn)一步發(fā)展孔隙機(jī)構(gòu)和催化HI分解。對(duì)于常規(guī)碳化的前驅(qū)體,采用物理活化方法有利于活性炭孔結(jié)構(gòu)的發(fā)展和催化HI分解;水蒸氣活化方法最佳,C02活化方法次之。而采用KOH活化阻礙了椰殼炭孔隙結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２水熱反應(yīng)釜??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??Ｃｏｃｏｎｕｔ?Ｈｕｓｋ??ｒ—???ｍ?Ｘ?ｍ??Ｉ?ｌｈ??！?Ｐｓｏｏ＾Ｓ??Ａ?—ｙ??Ｎ２?Ｅｔｈａｎｏｌ??圖２－１常規(guī)碳化系統(tǒng)??２．水熱碳化制備方法??在如圖２－２所示的２５０?ｍｌ的水熱反應(yīng)釜中加入１５?ｇ椰殼和１５０?ｍｌ去離子水，??將水熱反應(yīng)釜密封完全后置于電熱干燥箱中，設(shè)定好溫度后加熱５?ｈ。待其降溫??冷卻后，使用去離子水和無水乙醇在抽濾裝置中洗去表面的焦油等物質(zhì)，然后放??在１０５?°Ｃ的電熱干燥箱中烘干１２?ｈ，制得水熱碳化的碳化前驅(qū)體。??圖２－２水熱反應(yīng)釜??３．碳化得率計(jì)算方法??活性炭在制備過程中碳化得率是評(píng)價(jià)活性炭制備性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，因此??本文利用以下公式計(jì)算椰殼的碳化得率：??？?Ｍｐｃ??Ｙｘ＾－ｒｒ?（２－１）??Ｍｙｋ??其中：Ｙ！為碳化得率，單位：％；??ＭＰＣ為碳化前驅(qū)體的質(zhì)量，單位：ｇ；??Ｍｙｋ為挪殼的質(zhì)量，單位：ｇ。??１２??

時(shí)產(chǎn)物中殘留的化學(xué)試劑還會(huì)污染環(huán)境。本文化學(xué)活化法采用ＫＯＨ活化。物理??化學(xué)法就是在活性炭制備過程中同時(shí)利用了物理法和化學(xué)法。本文采用的物理化??學(xué)法為碳化后的樣品進(jìn)行ＣａＣｌ２浸漬，然后再利用Ｃ０２或水蒸氣進(jìn)行活化。??１．Ｃ０２活化系統(tǒng)??取適量的碳化前驅(qū)體樣品放到如圖２－３所示的管式爐中，將系統(tǒng)密封好后檢??査系統(tǒng)的氣密性。實(shí)驗(yàn)開始前用＼２吹掃３０?ｍｉｍ以排除實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的空氣；設(shè)??置好升溫程序后，在Ｎ２氣氛下以額定速率升溫至設(shè)定溫度。到達(dá)設(shè)定溫度后關(guān)??閉Ｎ２，切換為２００?ｍｌ／ｍｉｎ的Ｃ０２氣體進(jìn)行活化，在設(shè)定溫度下活化一定的時(shí)間，??到達(dá)時(shí)間后再切換為Ｎ２氣氛進(jìn)行冷卻，制得Ｃ０２活化的椰殼炭。??ｕａｒｔｚ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]簡述我國能源形勢(shì)與可持續(xù)發(fā)展對(duì)策——地質(zhì)資源與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展高峰論壇報(bào)告[J]. 武強(qiáng).  城市地質(zhì). 2019(04)
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博士論文
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[2]活性炭及其改性催化劑應(yīng)用于碘化氫分解的性能及機(jī)理研究[D]. 陳云.浙江大學(xué) 2010
[3]物理活化法制備椰殼基活性炭及其孔結(jié)構(gòu)演變[D]. 楊坤彬.昆明理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]生物質(zhì)活性炭的制備及性質(zhì)研究[D]. 王微.山西大學(xué) 2019
[2]玉米芯和松子殼的水熱碳化及其產(chǎn)物吸附性能研究[D]. 喬娜.大連理工大學(xué) 2015
[3]生物質(zhì)水熱處理及產(chǎn)物理化特性的試驗(yàn)研究[D]. 劉開拓.中原工學(xué)院 2015
[4]碳材料應(yīng)用于碘化氫催化分解的實(shí)驗(yàn)及量子化學(xué)研究[D]. 王銳.浙江大學(xué) 2015
[5]熱化學(xué)硫碘循環(huán)制氫中Bunsen反應(yīng)與碘化氫分解的模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉廣義.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3590365