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凹凸棒土(ATP)是以一種層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽為主的粘土礦。由于凹凸棒土具有特殊的結(jié)構(gòu)而賦予了它良好的催化作用、吸附作用、流變性和耐熱性，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、石油、建材、造紙、農(nóng)牧、醫(yī)藥、原子能、食品、太陽能和硅酸鹽等工業(yè)。本文綜合分析國內(nèi)外有關(guān)凹凸棒土用于催化劑方面的文獻(xiàn)資料，對其作為催化劑載體進(jìn)行了研究和改性并將其應(yīng)用到催化CO變換反應(yīng)中，具體如下：
首先，對ATP進(jìn)行了酸化、熱活化處理以及與無機(jī)化合物氧化鎂復(fù)合改性的實(shí)驗(yàn)，通過正交表設(shè)計(jì)討論了酸化條件及氧化鎂的加入對載體比表面積的影響，采用IR、SEM、EDS、BET、顆粒強(qiáng)度測試等表征手段系統(tǒng)研究了ATP的形貌、組成、熱學(xué)特征、ATP-MgO復(fù)合物的比表面積和催化劑顆粒強(qiáng)度的變化規(guī)律，確定的較佳實(shí)驗(yàn)條件是：使用鹽酸酸化，酸濃度3M，酸化時(shí)間2h，溫度75℃，氧化鎂的摻入量為7wt％；熱活化條件確定為420℃焙燒2h，采用擠條成型的方式，5wt%的自制鋁溶膠作粘結(jié)劑，3wt%田菁粉做助擠劑，制備出表面光滑、顆粒強(qiáng)度高于75N/cm的催化劑顆粒。
其次，采用三種方法制備了納米MgO-ATP復(fù)合物，通過SEM表征手段，比較了三種制備方法對顆粒分散性和外觀形貌的影響，最終確定了均勻沉淀-沉積法制備納米MgO-ATP復(fù)合物為最佳制備方法。同時(shí)在制備的過程中發(fā)現(xiàn)，由于ATP的加入使復(fù)合物中氧化鎂顆粒的形貌和尺寸都發(fā)生了明顯的變化，討論了不同含量的ATP的摻入對制備納米氧化鎂的影響，隨著ATP含量的增加，納米氧化鎂顆粒由片狀結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了顆粒狀最后轉(zhuǎn)變?yōu)榘魻?、纖維狀的納米顆粒。最后，通過NH3-TPD技術(shù)測定了ATP載體和MgO-ATP復(fù)合載體表面的酸強(qiáng)度的變化，納米氧化鎂的摻入調(diào)節(jié)了ATP載體表面的強(qiáng)酸性位點(diǎn)。
最后，采用共浸法制備了一系列的鈷鉬系/MgO-ATP催化劑，對氧化態(tài)催化劑進(jìn)行了TGA、SEM等基本表征，結(jié)果說明浸漬法制備的催化劑可以使活性相均勻的分布于催化劑載體表面上，有利于提高催化劑的活性。通過H2-TPR表征技術(shù)考察了鉀含量的不同對催化劑氧化態(tài)活性相還原性和分散性的影響，最佳鉀含量確定為9wt%。在常壓下考察器外硫化后的催化劑的活性，結(jié)果表明常壓狀態(tài)下催化劑活性較佳的工藝條件是：反應(yīng)溫度300℃，汽氣比0.6，空速1500h-1。

    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒土 納米氧化鎂 催化劑載體 CO變換反應(yīng) 制備工藝
    作者：
    周麗
    學(xué)位授予單位：
    東南大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料科學(xué)與工程；材料物理與化學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    王怡
    學(xué)位年度：
    2012
    語種：
    中文
    分類號：
    TQ426.65 TB321
    在線出版日期：
    2014年09月18日