福建省自然科学基金(2001H017)
- 作品数：13 被引量：101H指数：6
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- 相关领域：理学化学工程一般工业技术石油与天然气工程更多>>
- 氢气在碳纳米管基材料上的吸附-脱附特性被引量：36
- 2002年
- 利用高压容积法测定多壁碳纳米管(MWCNTs)及钾盐修饰的相应体系(K+-MWCNTs)的储氢容量,并用程序升温脱附(TPD)方法表征研究氢气在MWCNTs基材料上的吸附-脱附特性.结果表明,在经纯化MWC-NTs上,室温、9.0MPa实验条件下氢的储量可达1.51%(质量分数);K+盐对MWCNTs的修饰对增加其储氢容量并无促进效应,但相应化学吸附氢物种的脱附温度有所升高;K+的修饰也改变了MWCNTs表面原有的疏水性质.在低于723K的温度下,H2/MWCNTs体系的脱附产物几乎全为氢气;773K以上高温脱附产物不仅含H2,也含有CH4、C2H4、C2H2等C1/C2烃混合物;H2/K+-MWCNTs储氢试样的脱附产物除占主体量的H2及少量C1/C2烃混合物外,还含水汽,其量与吸附质H2源水汽含量密切相关.H2在碳纳米管基材料上吸附兼具非解离(即分子态)和解离(即原子态)两种形式.
- 周振华武小满王毅林国栋张鸿斌
- 关键词：氢气多壁碳纳米管氢能
- 碳纳米管及其H_2吸附体系的Raman光谱被引量：4
- 2001年
- 利用紫外Raman光谱技术 ,对分别以CO和CH4为碳源、由化学催化法制备的两种多壁碳纳米管以及它们的H2 吸附体系进行Raman光谱表征 ,观测到可分别归属于类石墨结构的基频模G (1 5 80cm- 1 )和D (1 41 6cm- 1 ,缺陷诱导 ) ,以及它们的二阶和三阶组合频 2D(2 83 2cm- 1 ) ,D +G (2 996cm- 1 ) ,2G (3 1 6 0cm- 1 )和 2D +G (441 2cm- 1 )的Raman峰 ;H2在这些多壁碳纳米管上吸附有两种形式 :非解离吸附分子氢H2 (a)和解离吸附生成含氢表面物种CHX(x =3 ,2 ,1 ) ,所观测在 2 85 0 ,2 96 7和 3 95 0cm- 1 处的Raman谱峰可分别归属于表面CH2 基的对称C -H伸缩模 ,CH3基的不对称C -H伸缩模 ,以及吸附态分子氢H2 (a)的H
- 张鸿斌周振华董鑫林国栋陈铜廖远琰
- 关键词：多壁碳纳米管拉曼光谱
- 碳纳米管促进Cu-基高效甲醇合成催化剂被引量：20
- 2002年
- 用自行制备的碳纳米管 (CNTs)作为促进剂 ,研制出一类高效甲醇合成催化剂CuiZnjAlk OX wt%CNTs ,评价它们对CO/CO2 加氢成甲醇的催化活性 ,并与非CNTs促进的相应体系作对比研究 .实验发现 ,碳纳米管能显著地促进甲醇合成反应活性的提高 .在 493K ,5 .0MPa ,H2 /CO/CO2 /N2 =6 2 / 30 / 5 / 3(V/V) ,GHSV =80 0 0h-1的反应条件下 ,在Cu6Zn3 Al1 OX 12 .5wt%CNTs催化剂上 ,甲醇的时空产率达 10 6 4mgh-1(g catal) -1;产物中甲醇的选择性达 98%以上 ;而在相同的制备和反应条件下、在非促进相应催化剂Cu6Zn3 Al1 OX 上 ,甲醇的时空产率只达 72 9mgh-1(g catal) -1.H2 TPD观测揭示 ,常压下在CNTs材料、以及CNTs促进催化剂CuiZnjAlk OX wt%CNTs上 ,可以吸附存储着数量相当可观、在 42 3～ 5 73K温度范围处于可逆吸、脱附的吸附氢物种 .这一特性将有助于在甲醇合成反应条件下 ,营造较高氢稳态浓度的表面氛围 ,以有利于提高表面加氢反应的速率 ;与此同时 ,很可能由于加氢活性的提高 ,使得碳纳米管促进催化剂上甲醇合成反应所需温度比非促进的相应体系下降 15～ 2 5K ,这在相当大程度上将有利于提高CO的平衡转化率和甲醇的平衡产率 .本文结果表明 ,碳纳米管对H2 优异的吸附。
- 董鑫张鸿斌林国栋袁友珠蔡启瑞
- 关键词：甲醇合成反应催化剂催化活性
- 金属钾修饰MWCNT上H2的吸附储存特性研究
- 2004年
- 利用高压容积法并辅以卸压升温脱附排水法,测定金属K修饰多壁碳纳米管(K0-MWCNT)对H2的吸附储存容量,其在室温(～295K)、～7.25MPa条件下可达3.8%(质量分数),是不经金属K修饰的MWCNT的2.5倍;室温下卸至常压的脱附氢量为3.36%(占总吸附氢量的～89%),后续升温(升至673K)的脱附氢量为0.41%(占总吸附氢量的～11%).对H2/K0-MWCNT吸附体系的谱学表征显示,H2在MWCNT上的吸附存在非解离(即分子态)和解离(即原子态)2种吸附态;在小于等于723 K温度下,H2/K0-MWCNT体系的脱附产物几乎全为H2气;773 K以上高温脱附产物不仅含H2,也含有CH4、C2H4和C2H2等C1/C-2烃.
- 武小满王毅董昆明周金梅林国栋张鸿斌
- 关键词：MWCNT
- 碳纳米管负载/促进Cu-Cr催化剂上甲醇分解制氢被引量：14
- 2003年
- 用自行制备的碳纳米管(CNTs)作为载体,研制出一类高活性CNTs负载/促进甲醇分解制氢Cu Cr/CNTs催化剂.实验结果显示,在0.1MPa,503K,n(CH3OH) n(Ar)=2 1,GHSV=3600h-1的反应条件下,27%Cu10Cr1/CNTs催化剂上H2的时空产率达133mmol H2h-1(g catal.)-1,是AC、SiO2和γ Al2O3负载相应参比催化剂(分别为:111、73.5、60.9mmol H2h-1(g catal.)-1)的1.20、1.81和2.18倍.实验表征研究揭示,碳纳米管载体促使催化剂活性Cu表面积大为增加,并诱使Cu Cr催化活性位上甲醇分子解离下来的吸附H物种向碳纳米管载体"溢流"、疏散、随后偶联成H2(a)脱附,于是降低了副产物甲醛、甲酸甲酯的生成机率,有利于提高甲醇深度脱氢、生成H2和CO的选择性.
- 陈书贵周金梅张鸿斌林国栋蔡启瑞
- 关键词：甲醇氢气氢能
- 甲烷在流态化催化剂床裂解生长多壁碳纳米管被引量：3
- 2005年
- 在常压、823～873K、流化床反应条件下,用自行研制的Ni0.5Mg0.5O催化剂,催化甲烷分解生长碳纳 米管(CNTs),考察催化剂床层由固定床过渡到流化床状态的条件及其对制管过程的影响。结果表明,在 Φ32mm管式反应器及相应供热工况条件下,其流化床操作条件以管壁温度控制在约853K、原料气CH4线速 v为18～22cm/s、空速GHSV为3×104～6×104mL(STP) CH4/(h·g)为宜;反应1.0h,最高产率达 10g CNTs/g,这相当于固定床将制管反应时间延长至4～5h的产率水平。所得CNTs产物经TEM、SEM、 TPH、XRD和LRS等测试技术表征。结果表明,其为多壁碳纳米管(MWCNTs),外管径在10～50nm范围;纯 化后的CNTs产物含碳量≥99.5%,石墨状碳含量≥90%。
- 周金梅王毅汤培平武小满林国栋张鸿斌
- 关键词：多壁碳纳米管甲烷流化床
- Ni修饰MWCNT催化材料的制备及性能表征
- 2004年
- 采用化学还原沉积法将少量镍负载分散到多壁碳纳米管(MWCNT)上,制得一系列不同Ni负载量的x%Ni/MWCNT复合材料(x%为质量分数);利用多种谱学工具(如TEM、SEM、XRD和H2-TPD)对其物化性能进行表征,结果表明,所制得沉积镍颗粒粒径在～10 nm量级;H2-TPD测试结果表明,经Ni修饰的MWCNT比纯MWCNT对H2具有更强的吸附活化能力.
- 沈炳顺武小满张鸿斌林国栋
- 关键词：多壁碳纳米管
- Ni修饰多壁碳纳米管材料的制备及表征研究被引量：7
- 2004年
- 采用化学还原沉积法将少量镍负载分散到多壁碳纳米管(MWCNT,简写为CNT)上,制得一系列不同Ni载量的x%(质量百分数)Ni/CNT复合材料;利用多种谱学工具(如TEM,SEM、XRD、H2 TPD和CO TPD)对其物化性能进行表征,结果表明,所制得沉积镍颗粒粒径在～10nm量级;H2 TPD和CO TPD测试结果表明,经Ni修饰的CNT比单纯CNT对H2和CO具有更强的吸附活化能力,其所促进的Cu基催化剂对CO加氢成甲醇的催化活性比无CNT促进或单纯CNT促进的同类催化剂均明显提高.
- 沈炳顺武小满李海燕林国栋张鸿斌
- 关键词：CNT管材料加氢TPD谱学多壁碳纳米管
- H_2在K^0-MWCNTs上储存和吸附/脱附特性研究被引量：4
- 2005年
- 利用高压容积法辅以卸压升温脱附排水法,测定金属K修饰多壁碳纳米管对H2的吸附储存容量.结果表明,在室温(25℃),7.25MPa实验条件下,x%K0-MWCNTs(x%=30%～35%,质量百分数)对H2的吸附储存容量可达3.80wt%(质量百分数),是相同条件下单纯MWCNTs氢吸附储量的2.5倍;室温下卸至常压的脱附氢量为3.36wt%(占总吸附氢量的～88%),后续升温至673K的脱附氢量为0.41wt%(占总吸附氢量的～11%).利用LRS和H2-TPD-GC/MS等谱学方法对H2/K0-MWCNTs吸附体系的表征研究表明,H2在K0-MWCNTs上吸附存在非解离(即分子态)和解离(即原子态)两种吸附态;在≤723K温度下,H2/K0-MWCNTs体系的脱附产物几乎全为H2气;723K以上高温脱附产物不仅含H2,也含有CH4,C2H4和C2H2等C1/C2-烃.
- 武小满王毅董昆明周金梅林国栋张鸿斌
- 关键词：脱附C2H2原子态TPD谱学C2H4
- Ni修饰碳纳米管促进合成气高效制甲醇Cu基催化剂研究被引量：9
- 2004年
- 利用化学还原沉积法 ,制备一类Ni高度分散 /修饰的多壁碳纳米管基新型材料y %Ni/MWCNT(y %为质量百分数 ) ,并用其作为促进剂 ,制备共沉淀型y %Ni/MWCNT促进的合成气高效合成甲醇Cu ZnO Al2 O3 催化剂 ,Cu6Zn3 Al1 x %(y %Ni/MWCNT) (x %为质量百分数 ) .实验发现 ,Ni对MWCNT的预修饰能明显地提高单纯MWCNT促进的Cu ZnO Al2 O3 催化剂对合成气转化为甲醇的催化活性 .在 2 0MPa ,493K ,V(H2 )∶V(CO)∶V(CO2 )∶V(N2 ) =62∶3 0∶5∶3 ,GHSV =2 70 0mL(STP)·h-1·(g cat .) -1的反应条件下 ,所观测CO转化率达 3 4% ,相应甲醇时空产率为 44 2mg·h-1·(g cat .) -1,分别是非促进的基质催化剂Cu6Zn3 Al1[最佳操作温度 5 13K时为 3 2 0mg·h-1·(g cat.) -1]和单纯MWCNT促进的催化剂Cu6Zn3 Al1 12 5 %MWCNT [最佳操作温度 5 0 3K时为 3 78mg·h-1·(g cat.) -1]的 1 3 8和 1 17倍 .在反应温度≤ 5 0 3K时产物中甲醇的选择性≥ 98% ;当反应温度 >5 0 3K时有可观量CH4的生成 ,其选择性随催化剂中Ni含量及反应温度上升而增加 .为兼获较高的CO转化率及相应甲醇选择性 ,催化剂的组成以Cu6Zn3 Al1 12 5 % ( 8%Ni/MWCNT)为佳 ,反应温度以～ 493K为宜 .结合催化体系的表征 (XRD ,TPR ,TPD)等结果 ,讨论了y
- 沈炳顺武小满张鸿斌林国栋董鑫
- 关键词：合成气甲醇铜基催化剂
