第一章 绪论 1
1.1 纳米材料 1
1.1.1 纳米材料的概述 1
1.1.2 纳米材料的定义与分类 2
1.2 金属纳米颗粒 3
1.2.1 金属纳米颗粒的合成与稳定 3
1.2.2 金属纳米颗粒在催化过程中的应用 7
1.2.3 金属纳米颗粒的表征与分析方法 8
1.3 生物材料与金属纳米粒子 9
1.3.1 生物材料在金属纳米粒子合成中的应用 10
1.3.2 改性纤维素的特点以及在金属纳米粒子合成中的应用 10
1.4 乙炔选择加氢反应 13
1.4.1 前加氢与后加氢工艺 13
1.4.2 乙炔选择加氢反应机理研究 15
1.4.3 乙炔选择加氢反应催化剂概述 21
1.5 CO甲烷化反应 23
1.5.1 CO甲烷化反应的机理研究 23
1.5.2 CO甲烷化反应催化剂概述 26
1.6 本书内容 28
第二章 催化剂制备与分析测试条件 31
2.1 化学试剂与气体 31
2.2 催化剂的制备 32
2.2.1 高分散Pd纳米粒子的制备 32
2.2.2 单分散Pd-Ag纳米粒子的制备 32
2.2.3 PdNPs/Al2O3与PdNPs-Ag/Al2O3催化剂的制备 33
2.2.4 Pd氧化铝涂层催化剂的制备 33
2.2.5 HEC-Ru/Al2O3催化剂的制备 33
2.3 样品的表征与分析 34
2.3.1 扫描电镜分析 34
2.3.2 透射电镜分析 35
2.3.3 X射线衍射分析 35
2.3.4 H2-TPR分析 36
2.3.5 比表面积测定-孔径分析 36
2.3.6 表面酸性分析 36
2.3.7 钯分散度分析 36
2.3.8 Zeta电位分析 37
2.3.9 TG分析 37
2.3.10 气相色谱-电感耦合等离子体质谱联用分析（GC-ICP-MS） 37
2.3.11 原位漫反射红外光谱分析（In-situ DRIFTS） 37
2.3.12 X射线光电子能谱分析 38
2.4 催化剂的活性评价 38
2.4.1 乙炔选择加氢水相催化过程评价 38
2.4.2 乙炔选择加氢多相催化剂的评价 39
2.4.3 CO甲烷化催化剂评价 40
第三章 Pd及Pd-Ag纳米粒子催化剂的制备及其加氢性能 42
3.1 引言 42
3.2 水溶性改性纤维素的分类 44
3.3 水溶性改性纤维素的表征 45
3.3.1 XRD表征结果 45
3.3.2 IR表征结果 46
3.3.3 TG表征结果 46
3.3.4 SEM表征结果 47
3.4 Pd纳米粒子的制备与表征 48
3.4.1 Pd纳米粒子的制备 48
3.4.2 Pd纳米粒子的UV-vis表征 48
3.4.3 Pd纳米粒子的TEM表征 50
3.4.4 Pd纳米粒子的XPS表征 51
3.5 Pd纳米粒子应用于乙炔选择加氢反应 53
3.5.1 Pd纳米粒子与传统负载Pd催化剂的比较 53
3.5.2 Pd纳米粒子的稳定机理 54
3.5.3 Pd纳米粒子的催化性能 56
3.6 羧甲基纤维素钠稳定的高分散Pd纳米粒子催化性能研究 57
3.6.1 CMC对Pd纳米粒子催化性能的影响 58
3.6.2 Pd含量对Pd纳米粒子催化性能的影响 59
3.6.3 H2/C2H2对Pd纳米粒子催化性能的影响 61
3.6.4 Pd纳米粒子循环再利用试验 62
3.7 羧甲基纤维素钠稳定的高分散Pd-Ag纳米粒子 65
3.7.1 Pd-Ag纳米粒子的制备 67
3.7.2 Pd-Ag纳米粒子的表征 67
3.7.3 Pd与Pd-Ag纳米粒子的催化性能比较 70
3.8 小结 72
第四章 Pd/Al2O3多相催化剂的制备及其加氢反应性能 74
4.1 引言 74
4.2 Al2O3载体的表征 75
4.2.1 Al2O3载体的比表面积 75
4.2.2 Al2O3载体的孔结构 76
4.2.3 Al2O3载体的表面酸性 79
4.2.4 Al2O3载体的晶型 80
4.3 PdNPs/Al2O3催化剂 81
4.3.1 PdNPs/Al2O3催化剂的制备 81
4.3.2 PdNPs/Al2O3催化剂上活性组分Pd的分布 82
4.3.3 PdNPs/Al2O3与Pd/Al2O3催化性能比较 87
4.3.4 PdNPs/Al2O3催化剂的催化性能研究 88
4.4 PdNPs/Al2O3催化剂的原位红外光谱研究 91
4.4.1 CO吸附态的实验方法 92
4.4.2 PdNPs/Al2O3催化剂上CO吸附态的原位红外光谱研究 93
4.4.3 乙炔加氢反应的实验方法 95
4.4.4 PdNPs/Al2O3催化剂上乙炔加氢反应的原位红外光谱研究 95
4.5 PdNPs-Ag/Al2O3催化剂 96
4.5.1 PdNPs-Ag/Al2O3催化剂的制备 97
4.5.2 催化剂的ICP表征 97
4.5.3 PdNPs-Ag/Al2O3与PdNPs/Al2O3催化剂的催化性能比较 97
4.5.4 PdNPs-Ag/Al2O3与Pd-Ag/Al2O3催化剂的催化性能比较 98
4.5.5 PdNPs-Ag/Al2O3与Pd-Ag/Al2O3催化剂的TG表征 100
4.6 PdNPs-Ag/Al2O3催化剂的原位红外光谱研究 101
4.6.1 CO吸附态的实验方法 101
4.6.2 PdNPs-Ag/Al2O3催化剂上CO吸附态的原位红外光谱研究 101
4.6.3 乙炔加氢反应的实验方法 103
4.6.4 PdNPs-Ag/Al2O3催化剂上乙炔加氢反应的原位红外光谱研究 103
4.7 小结 105
第五章 Pd氧化铝涂层催化剂的制备及其加氢反应性能 106
5.1 引言 106
5.2 氧化铝涂层的制备工艺 111
5.2.1 铝溶胶的制备 111
5.2.2 氧化铝浆料的制备 111
5.2.3 氧化铝浆料的孔径分布 111
5.2.4 不同氧化铝浆料组成的孔径分布 112
5.2.5 氧化铝浆料的比表面积 115
5.2.6 氧化铝浆料的表面酸性 117
5.2.7 氧化铝浆料的晶型 119
5.3 氧化铝涂层的理化性能 120
5.3.1 氧化铝涂层孔径分布 120
5.3.2 不同浆料组成对氧化铝涂层孔径分布的影响 121
5.3.3 高温焙烧对氧化铝涂层孔径分布的影响 123
5.3.4 氧化铝涂层厚度对孔径分布的影响 124
5.4 氧化铝涂层的牢固度 126
5.4.1 负载量对涂层牢固度的影响 126
5.4.2 焙烧温度对涂层牢固度的影响 127
5.4.3 拟薄水铝石加入量对涂层牢固度的影响 128
5.4.4 球磨时间对涂层牢固度的影响 128
5.4.5 铝溶胶加入量对涂层牢固度的影响 129
5.5 Pd氧化铝涂层催化剂的制备 130
5.5.1 a和b两种制备方法催化性能的比较 131
5.5.2 拟薄水铝石加入量对催化性能的影响 132
5.5.3 氧化铝涂层厚度对催化性能的影响 134
5.5.4 焙烧温度对催化性能的影响 135
5.5.5 不同铝溶胶加入量对催化性能的影响 136
5.6 氧化铝涂层催化剂失活分析 139
5.7 制备Pd-Ag涂层催化剂与传统Pd催化剂比较 140
5.8 小结 141
第六章 高分散Ru催化剂的制备以及在CO甲烷化反应中的应用 142
6.1 引言 142
6.2 Al2O3载体的表征 143
6.2.1 Al2O3载体的比表面和孔结构 143
6.2.2 Al2O3载体的表面酸性 145
6.2.3 Al2O3载体的晶型 146
6.3 催化剂的制备 147
6.4 催化剂的表征结果 148
6.4.1 催化剂H2-TPR表征结果 148
6.4.2 催化剂XRD表征结果 149
6.4.3 催化剂SEM-EDS表征结果 150
6.4.4 催化剂TEM表征结果 151
6.5 催化剂的活性评价 152
6.5.1 反应温度对CO甲烷化反应的影响 152
6.5.2 GHSV对CO甲烷化反应的影响 153
6.5.3 催化剂的在线评价结果 154
6.5.4 催化剂的原位红外光谱研究 156
6.6 小结 161
第七章 结论和展望 162
7.1 结论 162
7.2 创新性结论 163
7.3 展望 164
参考文献 165