臺灣國際科展

均相沉澱法製備CZA 觸媒之探討

科展類別
臺灣國際科展
屆次
2008年
科別
化學科
學校名稱
臺北市立第一女子高級中學
指導老師
林麗瓊、黃克雄
作者
蘇意涵
關鍵字
均相沉澱法,CZA
備註
美國正選代表:美國第59 屆國際科技展覽會

摘要或動機

本研究以均相沉澱法合成多成分的銅鋅鋁觸媒系統,並嘗試克服傳統共沉澱法的不均勻性且提高比表面積,過程中我們利用改變尿素濃度、水添加量、反應溫度與時間等四種變因成功合成出具有高活性的銅鋅鋁觸媒。研究得知最佳的合成條件為尿素3M 並添加三倍體積的水,在95°C 下反應2 小時。與傳統觸媒相比,均相反應合成的銅鋅鋁觸媒除了有較小的粒徑外,其還原溫度也較低,顯示較佳的觸媒活性。而在250°C 甲醇重組的製氫反應條件下,均相反應合成的銅鋅鋁觸媒也有較高的甲醇轉化效率、氫氣產生率以及CO2 的選擇率,而添加鈰與鋯可更進一步使觸媒活性再提升。未來除可利用此合成方法合成均勻性佳的多成份材料,亦可應用此高效能觸媒進行甲醇重組反應以產生氫氣提供燃料電池使用。; Multi-composition Cu-Zn-Al catalyst system was synthesized by homogeneous precipitation method. This method was anticipated to improve the homogeneity of metal mixing and to increase the surface area of catalyst derived by conventional co-precipitation method. In the research, we successfully synthesized Cu-Zn-Al catalyst with high activity by adjusting four experimental parameters -- urea concentration, water amount, reaction temperature and reaction time. The better catalyst can be obtained under urea concentration of 3M diluted by 3 times water, and the kinetics conditions of 95°C and 2h. Compared with the co-precipitation method, homogeneous precipitation method derived Cu-Zn-Al catalyst performed higher methanol conversion, hydrogen production rate and CO2selectivity under methanol reforming reaction at 250°C. Modifying the support by addition of Ce and Zr might further improve the activity of the catalyst. In the future, not only can this method apply on synthesizing other multi-composition materials with high homogeneity, but also the high performance catalyst can be used to do methanol reforming reaction in order to supply hydrogen on fuel cell.


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檔案名稱 檔案大小 格式
均相沉澱法製備CZA 觸媒之探討 3 MB Adobe Reader(Pdf)檔案