蒙脱石负载纳米镍甘油水蒸气重整制氢的开题报告.docx

蒙脱石负载纳米镍甘油水蒸气重整制氢的开题报告
一、研究背景
氢是一种极其干净的燃料，是未来替代化石能源的主要候选。制氢技术是氢能产业链中最为关键的环节之一。目前主要的制氢技术有蒸汽重整、煤气化、氧化热解、生物制氢等。蒸汽重整是目前制氢技术中应用最为广泛的一种方法，同时也是最为成熟、可靠且经济的工业氢气生产方法。甘油是产生废弃物的生物燃料生产过程中的一种副产物，使用甘油作为原料制备氢气可以实现废弃物资源化、降低成本等优点。而基于蒙脱石负载纳米镍的蒸气重整制氢技术，具有反应条件温和、催化剂稳定性好、反应活性高等优点。
二、研究目的
本文旨在通过研究蒙脱石负载纳米镍甘油水蒸气重整制氢技术，实现甘油资源化利用，拓展氢能产业链，提高制氢效率和经济性。
三、研究内容
1.蒙脱石负载纳米镍的制备及表征
本研究将制备蒙脱石负载纳米镍催化剂，以XRD、SEM、TEM等手段对其进行表征，探究材料结构、形貌和催化性能等特征。
2.蒸气重整制氢反应的设计和实验
本研究将设计蒸气重整制氢反应实验，在不同反应条件下对甘油水溶液进行蒸气重整制氢实验，并采用气相色谱仪对反应产气组成进行分析，探究反应活性、选择性和效率等指标。
3.催化剂性能和反应机理分析
本研究将分析蒙脱石负载纳米镍催化剂的物理化学性质，以及催化剂对反应动力学、催化剂失活机理等的影响，探究反应机理和催化剂稳定性。
四、研究意义
1.提高甘油废弃物资源化的水平，拓展氢能产业链。
2.使蒸汽重整制氢技术更加经济高效。
3.拓展蒸汽重整制氢技术在其他生物燃料中的应用。
4.为生物燃料综合利用及氢能产业链的发展提供理论和实践依据。
五、研究计划
第一年：蒙脱石负载纳米镍的制备和表征。
第二年：试制蒸汽重整制氢反应实验。
第三年：催化剂性能和反应机理分析。
第四年：完成论文撰写和答辩工作。
六、参考文献
1.何丕奇,高波,王华春等.镍催化剂的制备和蒸汽重整制氢性能研究[J].燃料化学学报,2007,35(06):713-718.
2.崔岩,孙小厚,申国浩等.蒙脱石负载镍催化剂的制备和表征[J].化学研究与应用,2008,20(02):153-156.
3.Zhang,L.J.,H.T.Su,Z.Y.Huang,etal.HydrogenproductionviasteamreformingofglyceroloverNi-basedcatalysts[C]//Proceedingsofthe2011InternationalConferenceonChemical,MaterialandMetallurgicalEngineering.AtlantisPress,2011:355-358.