高分散Ni(Co)-ZnO-C催化剂的制备、结构及催化加氢性能研究的任务书.docx

高分散Ni(Co)-ZnO-C催化剂的制备、结构及催化加氢性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
老化产业和环境问题日益突出，对可再生能源的需求越来越高。氢气作为一种干净、高效的燃料，被广泛应用于汽车、电力等领域。氢气的制备过程中，催化加氢反应是一种重要的方法。Ni-(Co)-ZnO-C已被证实是一种高效的催化剂，用于制备高纯度的氢气。然而，尚未实现催化剂高度分散，对Ni和ZnO的质量分数的控制较难，这会影响催化剂的催化性能。因此，需要研究高分散Ni(Co)-ZnO-C催化剂的制备、结构及催化加氢性能。
二、研究目的
本研究旨在制备一种高度分散的Ni(Co)-ZnO-C催化剂，并研究其催化加氢性能和结构特征，探索催化剂制备中Ni和ZnO的质量分数控制方法。
三、研究内容
1.制备高分散Ni(Co)-ZnO-C催化剂；
2.研究催化剂结构及表面化学性质；
3.研究催化剂的催化加氢性能，包括反应温度、反应压力、氢气流量等因素对催化剂活性和选择性的影响；
4.探究催化剂制备中Ni和ZnO的质量分数控制方法；
5.对研究结果进行综合分析，并探索催化剂制备及应用领域的发展方向。
四、研究方法
1.采用共沉淀法制备高分散Ni(Co)-ZnO-C催化剂，调整反应条件，控制Ni和ZnO的含量和分散性；
2.采用XRD、SEM、TEM、BET等技术对催化剂结构进行表征；
3.使用催化加氢反应器，进行催化加氢反应，分析反应产物，研究催化剂的催化活性和选择性；
4.尝试不同的催化剂制备方法，对比氢气纯度、产氢速率等参数，探究催化剂制备中Ni和ZnO的质量分数控制方法的优化。
五、研究意义
1.研究高分散Ni(Co)-ZnO-C催化剂的制备和性能，对氢气制备工艺优化具有指导意义；
2.探索催化剂制备中Ni和ZnO的质量分数控制方法，为催化剂的性能优化提供了新思路；
3.为推动氢能产业的可持续发展做出贡献。
六、研究进度安排
第一年：确定催化剂制备方法，进行微观结构表征，初步评估催化剂的催化性能。
第二年：探究催化剂制备中Ni和ZnO的质量分数控制方法，探索优化方案，继续评估催化剂的催化性能。
第三年：对研究结果进行系统分析和总结，发表相关论文，参加国内外学术会议，并寻求合作申请相关科研项目。
七、研究经费
本研究经费预计为15万元，包括实验室设备购置、试剂和耗材费用、研究人员和教师讲座差旅费用等。
八、研究成果
在研究过程中，我们将通过实验数据和理论分析等结果形式，撰写研究论文，并发表在物理、化学等相关领域的国内外学术期刊上，取得具有创新性的成果，为氢能产业发展做出贡献。
九、参考文献
1.YanliChen,JichengZhong,JieGuan,etal.HydrogenproductionviasteamreformingofethanoloverNi-(Co)-ZnO/Ccatalysts:Effectofpreparationmethods[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2015,40:3174-3184.
2.ZhangJing,LiuRunzi,WuJitong,etal.DevelopmentandcharacterizationofNi–ZnO–CcatalystforH2productionfromsteamreformingofethanol[J].FuelProcessingTechnology,2011,92:1039-1047.
3.XuLuo,ShuangChen,JianpingYang,etal.CatalyticperformanceandkineticanalysisofmetalsupportedonZnO/Ccatalystsforhydrogenproductionfromethanolsteamreforming[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2016,41:4817-4831.