褐煤焦负载纳米Ni及其催化性能研究开题报告

全文总字数：4633字

1. 研究目的与意义（文献综述）

众所周知，co₂在大气和水中广泛存在，其含碳量是石油、煤炭、天然气三大能源含碳量的10倍。然而随着经济的不断发展，传统能源燃烧、化工工业生产都会排放大量co₂，导致大气中co₂浓度逐年升高，从而造成了温室效应，并严重威胁着人类的生存环境。因此，如何减少co₂排放已经成为世界各国普遍关注的重要课题之一。目前常用的co₂减排方式有两种：1、捕获并储存co₂；2、将co₂转化为有用的低碳燃料。

co₂加氢制甲烷是一种在一定的温度和压力下通过加氢消耗二氧化碳产生甲烷的技术。低碳燃料中，甲烷是最简单的有机化合物，也是十分重要的化工原料，与其他化石燃料相比，它具有更高的热值和更加清洁的燃烧产物。但是该反应涉及到8电子的转移过程，在动力学上存在巨大的阻力，因此该技术工业化的前提是制备高效的甲烷化催化剂。

元素周期表第viii族的金属元素均具有较高的甲烷选择性，能够有效催化co₂甲烷化。这些金属可分为贵金属和非贵金属两类。贵金属（尤其是ru）能高效地催化甲烷化反应^[1]。但是贵金属价格昂贵，不具备co₂甲烷化工业应用前景。因此人们转而研究非贵金属甲烷化催化剂。在众多非贵金属中，镍具有相对较高的甲烷选择性和催化活性，且价格低廉，因此更适用于制备工业co₂甲烷化催化剂。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）材料制备：

（i） 对褐煤（l）进行酸洗和氧化处理，分别得到酸洗褐煤（hl）和酸洗氧化褐煤（ohl）;

3. 研究计划与安排

第1—3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译；整理资料，在任务书的基础上，明确研究内容，设计研究方案，确定实验技术路线，了解研究所需原料、仪器和设备，了解相关的结构和性能的测试方法；完成开题报告；

第4—9周：完成ni基催化剂样品的制备与结构表征；

第9—11周：测试并分析ni基催化剂样品的催化性能；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] garbarino g, bellotti d, riani p, et al. methanation of carbon dioxide on ru/al₂o₃ and ni/al₂o₃ catalysts at atmospheric pressure: catalysts activation, behaviour and stability[j]. international journal of hydrogen energy, 2015, 40(30): 9171-9182.

[2] 刘华平,叶素芳,孔丽萍,王呈呈,叶向荣. 镍基催化剂的二氧化碳甲烷化催化性能[j]. 化工生产与技术, 2015, 22(06):41-46.

[3] suli bai, chengdu huang, jing lv, zhenhua li. comparison of induction behavior of co/cnt and co/sio₂ catalysts for the fischer-tropsch synthesis[j]. catalysis communications, 2012, 22.