镍合金对甲烷部分氧化反应过程影响dft研究.pdf

润⑨天洋大誊■■■一一一~�籌⋯������硕士学位论文作者姓名:张霄航指导教师:张敏华教授学科专业:����
摘要表面�∽。一��R籆��。反应是�生成的主要途径,其中���R籆�。活化能。在����砻婕尤隤�杂贑�,�!翪�,��<癈�,。一����。过程具关键词:以镍为催化剂的甲烷部分氧化反应是近年来受到广泛重视的合成气生产新工艺。研究表明,添加助剂是改善镍催化剂催化性能的有效手段。本文采用基于密度泛函理论的���绦蚰?椋�τ昧孔踊�Х椒ㄏ低逞芯坎⒈冉狭嗽谀��铜、镍铜合金和镍铂合金上的甲烷部分氧化过程,为该过程的催化剂设计提供帮首先建立了金属���芷谛员砻婺P停�扑愠鯟������贜���,构,并使用��疩�方法寻找������在金属���砻娼饫牍�痰穆肪丁⒐�活化。����砻婕尤隤�螅�运�衏�物种的吸附都有促进作用。过渡态搜索结果表明,��贑���表面解离的活化能远大于其在����砻娼饫氲�有促进作用,而对���籧���癈�R籧。���套饔貌幻飨浴T贜���表本文提出了在����砻婕淄椴糠盅趸�从��讨蠧�纬傻娜�蹩赡芡�径,分析并计算了三条途径的反应路径及活化能。依据过渡态理论,提出在����为该过程的控制步骤。通过计算����砻嫣砑覥�騊�驝��。����的反应活化能发现,与不添加�或�相比,反应活化能有所提高。本文还考察了金属���砻嫔螲�虲�纳�晒�獭T贜���表面添加�降低了�生成的活化能,而添加�则增加了�生成的活化能。在����砻�甲烷,部分氧化,密度泛函理论,解离,合金助。����琋����及�����芷诒砻婺P蜕喜煌�钚晕簧系奈�侥芎涂占浣�渡态和相应的能量数据。计算结果表明,��“�表面不利于�。物种的吸附与面加入�对��娜ú拷饫牍�袒�疚抻跋臁�添加�或�,对于�的脱附性能影响不大。
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繁公≮签字日期。��月��学位论文作者签名:张霄旆铀学位论文作者签名:张冒面丸�签字日期:�!�年���学位论文版权使用授权书独创性声明或撰写过的研究成果,也不包含为获得云洼太堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解云洼太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字日期:立。。��月�日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。�C艿难�宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得��导师签名:
第一章文献综述��概述��天然气制合成气生产工艺自然界蕴藏着丰富的天然气资源。目前,天然气作为化工原料主要用于合成氨,甲醇及其衍生物,其用量仅占天然气消耗量的�ヒ�%。可见,作为化工随着石油资源的减少和开采难度加大,天然气对石油相对价格的下跌以及天然气化工技术的进步,天然气有可能在�世纪取代石油成为主要能源和化工原料。在石油资源日益枯竭的今天,为了解决世界能源问题,如何有效地开发和利用天然气成为各国科研工作者面临的一个巨大课题。天然气的化工利用途径见图���尽L烊黄�幕�だ�么笾驴煞治V苯臃�和间接法两大类。直接法如甲烷直接氧化制甲醇、甲醛和偶联制乙烯等【�,这些过程虽经长期的努力,但因目的产物在苛刻的反应条件下,很容易深度氧化为��虷�,收率和选择性较低,目前还不能与传统的石油化工过程相竞争。此外,还有如氯化制氯甲烷、高温裂解制乙炔等����嬖谏璞竿蹲蚀螅�呶隆⒏�压、腐蚀性大等缺点而未能在工业上获得广泛应用。所以,近年来,天然气经由合成气的间接转化利用成为世冕各国研究的重点。在间接法中,首先将甲烷转化为合成气,然后由合成气制取大量化学品。以合成气为原料的许多化工合成过程已实现大规模生产,如合成氨、甲醇和烃类等的生产过程。为了满足以合成气为原料的后续过程对合成气�,�及纯度的各种要求,