天津大学博士生学术报告登记表

本次报告采用共沉淀法制备Ce掺杂的CuZnAl催化剂，运用微反及BET、XRD、TPR等多种表征手段考察Ce掺杂量对催化剂结构和二甲醚水蒸气重整性能的影响，并将催化剂结构与性能相关联，研究催化剂改性的原因。
研究结果发现，催化剂比表面积随着Ce掺杂量的增加而逐渐增加，这可能是由于CeO2的分隔作用所致。Ce部分取代Zn制备的CuZnAlCex与γ-Al2O3混合后表现出很好的二甲醚水蒸气重整性能。适量Ce的掺杂不仅能提高催化剂的活性和CO2选择性，还能提高催化剂的稳定性，CeO2最优质量含量为10%。催化剂孔容与平均孔径均随Ce掺杂量的增加先增大后减小，适量Ce的掺杂有利于增大催化剂孔径，有利于反应物与产物的快速传递。TPR和XRD表征表明，Ce部分取代Zn之后能与Cu形成较强的相互作用，进而提高Cu物种分散度并防止其在重整过程中烧结失活。CO-TPD表征表明，适量Ce的掺杂有利于提高催化剂对CO的吸附活化能力，从而降低富氢气体中CO的浓度。X射线近边线性拟合表明，Ce的掺杂能够调节反应后催化剂中不同价态Cu物种的含量，Ce掺杂量为10%时的催化剂具有最多的Cu+物种。Cu+物种具有较好的重整活性和抗烧结能力，也有利于CO2的生成，提高CO2的选择性。同时，适量Ce的掺杂能够有效地稳定Cu晶粒尺寸，促进Cu基催化剂稳定性的提高，CuZnAlCe0.1的稳定性显著优于CuZnAlCe0，因而催化剂CuZnAlCe0.1表现出最佳的反应性能。
教师评语：
成绩评定：
博士生导师签字：
说明
1、博士生学术报告为四次，从入学后的第二学期开始，每学期一次，每次做完后，填写此表。成绩按“通过”、“不通过”两级评定。由博士生导师签字，并于十五天内报学院一份。“不通过”者，要重做。
2、内容提要由博士生自己填写，要反映一级学科或跨学科及学科前沿的科技文献内容，也可以反映论文的阶段成果。
填表日期：年月日
天津大学博士生学术报告登记表
博士生姓名
张利杰学号101源自207143导师姓名张天永
专业
工业催化
报告题目
Ce掺杂CuZnAl催化剂用于二甲醚水蒸气重整制氢
第3次报告
参加人范围
本课题组全体成员
人数
20
内容提要：
CuZnAl催化剂用于二甲醚水蒸气重整反应的主要缺点是其较差的热稳定性和较低的CO2选择性。CeO2具有良好的氧化还原性能、储氧-释氧能力和与其他组分的强相互作用，广泛应用于催化剂的载体或助剂。CeO2还能对Cu晶粒起到分隔作用进而降低Cu物种尺寸。Ce的掺杂还能促进甲醇水蒸气重整催化剂活性的提高。