钼基催化剂MoS2结构和尺寸调控及其对耐硫甲烷化性能的影响
批准号:
21576203
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
李振花
依托单位:
学科分类:
能源化工
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
张侃、边丽、曲江磊、赵可超、张晓珊、刘润雪
中文摘要
本项目研究目标是对钼基催化剂中的MoS2结构和尺寸进行调控,探讨耐硫甲烷化催化剂的活性位并确定钼基催化剂构效关系。拟通过改变非负载型催化剂的制备条件获得不同形貌和尺寸的MoS2(如多晶型、纳米管型)催化剂,采用加入其它助剂和柱撑法调变MoS2的层状结构和尺寸,对不同结构和尺寸的硫化钼用于耐硫甲烷化的性能进行系统研究,结合甲烷化性能测试结果探讨耐硫甲烷化活性位及其构效关系,为负载型钼基催化剂的制备提供有益的指导。将研究催化剂中活性组分与载体间相互作用对MoS2晶型与结构的影响,系统探讨不同载体如Al2O3、ZrO2、CeO2及复合载体如CeO2-Al2O3负载的钼基催化剂中钼物种的晶粒大小、分布及结构与载体的关系,获得MoO3分散度、MoS2结构和尺寸对耐硫甲烷化反应性能的影响规律。将催化剂制备和甲烷化性能相关联,为设计合成高活性、高稳定性的钼基耐硫甲烷化催化剂提供基础。
英文摘要
The research objective of the project is to investigate the effect of MoS2 structure and size regulation on sulfur-resistant methanation performance, to explore the active site for sulfur-resistant methanation and to determine the structure-activity relationship on molybdenum-based catalysts. For unsupported catalyst, the catalysts with different MoS2 morphologies (such as polycrystalline and nanotubes) can be obtained by changing the catalyst preparation conditions. The MoS2 layered nanocomposites structure was modified by adding other additives or using the Pillared method to achieve intercalation between layers of S-S. The effect of different shape, structure and composition of molybdenum disulfide on the performance of sulfur-resistant methanation will be explored systematically. Based on methanation performance and discussion about the effect of MoS2 shape and composition on methanation performance, the structure-activity relationship of the catalyst for sulfur-resistant methanation was further investigated, which can provide useful guidance for the preparation of supported Mo-based catalysts. Different oxide supports such as Al2O3, ZrO2, CeO2 and composite supports like CeO2-Al2O3 will be used to prepare Mo-based catalysts to study the effect of the interaction between support and molybdenum species on methanation performance. Detailed studies lie in the effect of support on MoO3 dispersion, MoS2 crystalline form and structure, etc. Evaluation of these catalysts for sulfur-resistant methanation performance will be done. Associating catalyst preparation and the methanation performance will provide a basis for design and synthesis of molybdenum-based sulfur-resistant methanation catalyst with high activity and high stability.
本项目主要研究内容是对钼基催化剂中的MoS2结构和尺寸进行调控与性能研究,探讨了耐硫甲烷化催化剂的活性位并确定了钼基催化剂结构与活性间的构效关系。通过改变非负载型催化剂的制备条件获得了不同形貌和尺寸的MoS2催化剂,采用加入其它助剂等方法调变MoS2的层状结构和尺寸,对不同结构和尺寸的硫化钼用于耐硫甲烷化的反应性能进行了系统研究。研究了催化剂中活性组分与载体间相互作用对MoS2晶型与结构的影响,系统探讨了不同载体如Al2O3、ZrO2、CeO2及复合载体如CeO2-Al2O3负载的钼基催化剂中钼物种的晶粒大小、分布及结构与载体的关系,获得了MoO3分散度、MoS2结构和尺寸对耐硫甲烷化反应性能的影响规律。结合耐硫甲烷化性能测试结果探讨了耐硫甲烷化活性位的因素。使用密度泛函理论进一步研究了钼基催化剂作用机制,为设计合成高活性、高稳定性的钼基耐硫甲烷化催化剂提供基础和有益的指导。
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The double-edged effect of citric acid on the catalytic activity of nano-sized MoS2 toward sulfur-resistant CO methanation
柠檬酸对纳米MoS2耐硫CO甲烷化催化活性的影响
DOI:
10.1002/aoc.4339
发表时间:
2018
期刊:
Applied Organometallic Chemistry
影响因子:
3.9
作者:
[Zhenhua Li]
通讯作者:
Zhenhua Li
Promoted effect of cobalt on surface (0 1 0) of MoS2 for CO methanation from a DFT study
DFT 研究中钴对 MoS2 表面 (0–1–0) 对 CO 甲烷化的促进作用
DOI:
10.1016/j.apsusc.2018.08.232
发表时间:
2019
期刊:
Applied Surface Science
影响因子:
6.7
作者:
[Kan Zhang, Weihan Wang, Baowei Wang, Xinbin Ma, Zhenhua Li]
通讯作者:
Zhenhua Li
DFT study into the reaction mechanism of CO methanation over pure MoS2
纯MoS2上CO甲烷化反应机理的DFT研究
DOI:
10.1002/qua.25643
发表时间:
2018
期刊:
International Journal of Quantum Chemistry
影响因子:
2.2
作者:
[Zhenhua Li, Kan Zhang, Weihan Wang, Baowei Wang, Xinbin Ma]
通讯作者:
Xinbin Ma
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
燃料化学学报
影响因子:
--
作者:
[李振花, 刘晨, 谢春芳, 王玮涵, 王保伟, 马新宾]
通讯作者:
马新宾
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
天津大学学报(自然科学与工程技术版)
影响因子:
--
作者:
[李振花, 谢春芳, 王玮涵, 王保伟, 马新宾]
通讯作者:
马新宾
共 13 条
新型核-腔-壳Co/SiO2@void@ZSM-5纳米反应器构建及其协同催化合成气一步高选择性合成汽油
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批准号:22078243
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2020
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负责人:李振花
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依托单位:
新型核-腔-壳Co/SiO2@void@ZSM-5纳米反应器构建及其协同催化合成气一步高选择性合成汽油
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批准号:--
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项目类别:--
-
资助金额:63万元
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批准年份:2020
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负责人:李振花
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依托单位:
等离子体制备高分散钴基费-托合成催化剂及其性能研究
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批准号:21076151
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李振花
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依托单位:
等离子体技术对催化剂表面改性作用的研究
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批准号:20106013
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2001
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负责人:李振花
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依托单位:
国内基金
海外基金