CH4/CO2於CeO2氧化物與CexZr1-xO2共氧化物負載式Pt觸媒之重組反應研究

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陳彥廷(Yang-Ting Chen) 查詢紙本館藏

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化學工程與材料工程學系

論文名稱

CH4/CO2於CeO2氧化物與CexZr1-xO2共氧化物負載式Pt觸媒之重組反應研究

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摘要(中)

本研究利用具釋氧/儲氧redox特性的CeO2氧化物與CexZr1-xO2共氧化物擔體，製備Pt/CeO2(or CexZr1-xO2)觸媒，另以臨溼含浸法將CeO2氧化物與CexZr1-xO2共氧化物負載在大表面基材的SiO2及Al2O3上做為擔體，製備Pt/[CeO2/SiO2(or Al2O3)]及Pt/[CexZr1-xO2/SiO2(or Al2O3)]觸媒，並進行CH4/CO2重組反應研究。
CeO2的Ce3+/Ce4+ redox特性，能促使Pt/CeO2觸媒維持相當的活性與穩定性。ZrO2引入CeO2中，可固溶形成CexZr1-xO2，CexZr1-xO2共氧化物擔體，比CeO2氧化物更易釋出晶格氧，具較高redox特性。600℃模式反應條件下進行CH4/CO2重組反應的結果，Pt/CexZr1-xO2比Pt/CeO2具較高TOF值，隨ZrO2含量增加，TOF值亦明顯上升，0.5%Pt/Ce0.5Zr0.5O2具最高TOF值，約為0.5%Pt/CeO2觸媒的三倍。CexZr1-xO2共氧化物比CeO2氧化物擔體更能有效的抑制積碳，並強化觸媒活性。
x%CeO2/SiO2(or Al2O3)擔體隨著CeO2負載量(5~30%)的增加，孔徑分佈範圍並未明顯改變，但孔洞體積隨負載量增加而減少，CeO2可均勻分佈在SiO2與Al2O3擔體上。0.5%Pt/[x%CeO2/SiO2]觸媒及0.5%Pt/[x%CeO2/Al2O3]觸媒，在600℃模式反應條件下進行重組反應，隨CeO2負載量增加，觸媒穩定度增加，CH4及CO2轉化率亦上升。0.5%Pt/[15%CeO2/SiO2]之CH4轉化率約為0.5%Pt/SiO2七倍，0.5%Pt/[15%CeO2/Al2O3]觸媒CH4轉化率約為0.5%Pt/Al2O3觸媒四倍。CeO2鋪覆至SiO2與Al2O3可增加CeO2與Pt的分散性及反應活性，並維持CeO2 redox特性。
CexZr1-xO2共氧化物負載至SiO2與Al2O3擔體表面，CeO2與ZrO2有個別聚集的相分離現象，無法獲得CexZr1-xO2共溶特質的表面相氧化物。0.5%Pt/[15%CexZr1-zO2/SiO2]與0.5%Pt/[15%CexZr1-zO2/Al2O3]觸媒於CH4/CO2重組反應中無法顯現CexZr1-xO2較佳的redox特性，雖CexZr1-xO2 redox特性無法顯示，但CeO2 redox特性仍可抑制觸媒失活。
0.5%Pt/CeO2、0.5%Pt/Ce0.8Zr0.2O2及0.5%Pt/[15%CeO2/Al2O3]觸媒隨著反應溫度上升，轉化率皆上升，且能維持良好的穩定性，CO/H2比值接近1，因蒸氣重組反應於高溫下亦同時發生，使CO/H2比值趨近理論值1。0.5%Pt/[15%CeO2/SiO2]觸媒，隨反應溫度上升，轉化率亦上升，但熱穩定性較差，這是負載在SiO2上的CeO2燒結所致，部分Pt無法有效分散在CeO2上。0.5%Pt/[15%CeO2/Al2O3]觸媒，在高溫下，可維持長時間的熱穩定性，歸因於CeO2與Al2O3存在較強作用力，高溫環境下，負載在Al2O3上的CeO2不易燒結，與Pt觸媒仍可維持良好的分散接觸，從而維持觸媒良好的穩定性。
CH4及CO2脈衝反應顯示，CeO2與CexZr1-xO2共氧化物擔體具高度redox能力，能釋出晶格氧與Pt碳物種反應，並能分解吸附CO2將晶格氧回填。此外CeO2負載至大表面積的SiO2與Al2O3擔體仍可保持redox特性。

關鍵字(中)

★ CeO2
★ CexZr1-xO2
★ Pt觸媒
★ CH4/CO2重組反應

關鍵字(英)

論文目次

目錄
第一章緒論 1
第二章文獻回顧 3
2-1 CexZr1-xO2的結構特性與氧化還原特性 …………………3
2-2 CH4/CO2在過渡金屬觸媒上之重組反應 …………………9
2-2-1 Ru、Rh、Pd觸媒 …………………………………………10
2-2-2 Pt金屬觸媒 ………………………………………………15
2-2-3 Ni金屬觸媒 ……………………………………………20
第三章實驗方法與設備 25
3-1 CexZr1-xO2擔體之製備擔體之製備 ………………………25
3-2 CexZr1-xO2/SiO2及CexZr1-xO2/

參考文獻

1. J. R. Rostrup-Niesen, and J. H. Bak-Hansen, J. Catal., 144 (1993) 38.
2. K. C. Taylor, in: J. R. Anderson, M. Boudart (Eds), Automotive catalytic
converters, in catalysis: Science and Technology, vol.5, Springer, Berlin,
1984.
3. K. C. Taylor, Catal. Rev.-Sci. Eng., 35 (1993) 457.
4. Laachir, V. Perrichon, A. Badri, J. Lamotte, E. Catherine, J. C.
Lavalley, J. El Fallah, L. Hilaire, F. le Normand, E. Quéméré, G.N.
Sauvion, and O. Touret, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 87 (1991) 1601.
5. S. J. Schmieg, and D. N. Belton, Appl. Catal. B. Environ., 6 (1995) 127.
6. R. K. Usmen, G. W. Graham, W. L. H. Watkins, and R. W. McCabe, Catal.
Lett., 30 (1995) 53.
7. A. Bensalem, F. Bozon Verduraz, M. Delamar, and G. Bugli, Appl. Catal. A.,
121 (1995) 81.
8. Fornasier, R. Di Monte, G.Ranga Rao, J. Kašpar, S. Meriani,A. Trovarelli,
and M. Graziani, J. Catal., 151 (1995) 168.
9. G. Vlaic, P. Fornasiero, S. Geremia, J. Kašpar, and M. Graziani, J. Catal.,
168 (1997) 386.
10. G. Vlaic, R. Di Monte, P. Fornasiero, J. Kašpar, and M. Graziani, J.
Catal., 182 (1999) 378.
11. C. Bozo, F. Gaillard, and N. Guilhaume, Appl. Catal. A., 220 (2001) 69.
12. K. Otsuka, Y. Wang, and M. Nakamura, Appl. Catal. A., 183 (1999) 317.
13. C. Descorme, Y. Madier, and D. Duprez, J. Catal., 196 (2000) 167.
14. E. Finocchio, M. Daturi, C. Binet, J. C. Lavalley, and Blanchard, Catal.
Today., 52 (1999) 53.
15. K. Otsuka, Y. Wang, E. Sunada, and I. Yamanka, J. Catal., 175 (1998) 152.
16. P. Pantu, K. Kim, and G. R. Gavalas, Appl. Catal. A., 193 (2000) 203.
17. N. Matsui, K. Anzai, N. Akamatsu, K. Nakagawa, N. Ikenaga, and T. Suzuki,
Appl. Catal. A., 179 (1999) 247.
18. Z. L. Zhang, V. A. Tsipouriari, A. M. Efstathiou, and X. E. Verykios, J.
Catal., 158 (1996) 51.
19. J. Erdohelyi, Cserenyi, and F. Solymosi, J. Catal., 141 (1993) 287.
20. C. T. Au, and H. Y. Wang, Appl. Catal. A., 155 (1997) 239.
21. J. Nakumara, K. Aikawa, K. Sato, and T. Uchijima, Catal. Lett., 25 (1994)
265.
22. M. F. Mark, and W. F. Maier, J. Catal., 164 (1996) 122.
23. M. Efstathiou, A. Kladi, V. A. Tsipouriari, and X. E. Verykios, J. Catal.,
158 (1996) 64.
24. F. Solymosi, J. Cserenyi, E. Papp, and A. Erdohelyi, Appl. Catal. A.,
108 (1994) 205.
25. F. Solymosi, J. Cserenyi, A. Felvegi, and A. Erdohelyi, J. Catal., 147
(1994) 272.
26. J. H. Bitter, W. Hally, L. Seshan, J. G. van Ommen, and J. A. Leachr Catal
Today., 29 (1996) 349.
27. J. H. Bitter, K. Seshan, and J. A. Lercher, J. Catal., 183 (1999) 36.
28. K. Nagaoka, K. Seshan, Ken-ichi Aika, and J. A. Lercher, J. Catal., 197
(2001) 34.
29. J. H. Bitter, K. Seshan, and J. A. Lercher, J. Catal., 171 (1997) 279.
30. J. H. Bitter, K. Seshan, and J. A. Lercher, J. Catal., 176 (1998) 93.
31. A. N. J. Vankeulen, K. Seshan, J. H. B. J. Hoobink, and J. R. H. Ross,
J. Catal., 166 (1997) 306.
32. V. A. Tsipouriari, and X. E. Verykios, J. Catal., 187 (1999) 36.
33. Y. Z. Chen, B. J. Liaw, and W. H. Lai, Appl. Catal. A., 230 (2002) 73.
34. Y. Z. Chen, B. J. Liaw, C. F. Kao, and J. C. Kuo, Appl. Catal. A., 217
(2001) 23.
35. Susan M. Stagg-William, Fabio B. Noronha, Gene Fendley, and Daniel E.
Resasco, J. Catal., 194 (2000) 240.
36. Fabio B. Noronha, Eugene C. Fendley, Ricardo R. Soares, Walter E. Alvarez,
and Daniel E. Resasco, Chem. Eng. J., 82 (2000) 21.
37. S. Wang, and G. Q. Lu, Appl. Catal. A., 169 (1998) 271.
38. S. Wang, and G. Q. Lu, Appl. Catal. B., 16 (1998) 269.
39. Y. H . Hu, and E. Ruckenstein, Catal. Lett., 36 (1996) 145.
40. S. Wang, and G. Q. Lu, Appl. Catal. B., 19 (1998) 267.
41. E. Ruckestin, and Y. H. Hu, Catal. Lett., 51 (1998) 183.
42. M. C. J. Bradford, and M. A. Vannice, Appl. Catal. A., 142 (1996) 73.
43. Y. H. Hu, and E. Ruckenstein, Catal. Lett., 43 (1997) 71
44. 蔡俊煌,“Ni/Mg-Al-O觸媒於CH4/CO2重組反應之研究”, 中大化工所碩士論文 (2002).
45. M. C. J. Bradford, and M. A. Vannice, Appl. Catal. A., 142 (1996) 97.
46. Z. X. Cheng, X. G. Zhao, J. L. Li, and Q. M. Zhu, Appl. Catal. A., 205
(2001) 31.
47. L. V. Mattos, E. R. de Oliveira, P. D. Resende, F. B. Noronha, and F. B.
Passos, Catalysis Today., 77 (2002) 245.

指導教授

陳吟足、廖炳傑
(Yin-Zu Chen、Biing-jye Liaw)

審核日期

2003-6-30

推文