导读:本文包含了醇类燃料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:燃料,燃料电池,贵金属,催化剂,纳米,主导,结构。
醇类燃料论文文献综述
唐艳萍[1]（2019）在《直接醇类燃料电池电催化剂的制备和性能研究》一文中研究指出近些年来直接醇类燃料电池作为绿色能源受到广泛的关注。直接醇类燃料电池的研究存在很多难题,比如具有高催化性能的阳极电催化剂的研发。由于具有优异的电催化活性和稳定性,钯基纳米复合材料的制备及性质研究吸引了众多的研究兴趣。本论文中,通过化学法制备获得钯金/碳壳及含钯多金属氧酸盐/石墨烯复合纳米材料。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱及拉曼光谱等表征手段,对复合材料的形貌及元素组成进行分析。通过循环伏安法和计时电流法,将复合材料在碱性电解质中对甲醇、乙醇、乙二醇及丙叁醇进行电化学性能测试并筛选出电化学性能较好的复合材料。在钯金/碳壳纳米复合材料的研究中,通过调节钯在碳壳上的位置以及金属质量比对电化学性质进行优化,所得复合材料对甲醇等有机小分子的氧化反应具有较好的电催化活性和稳定性。在有关含钯多金属氧酸盐/石墨烯的电化学性质研究中,共获得两种复合材料。其中含钯和硒的多金属氧酸盐与石墨烯复合获得的复合材料对甲醇等四种醇的电催化氧化活性和稳定性均优于商业10%Pd/C催化剂;而另一种含钯和碲的多金属氧酸盐与石墨烯组成的复合材料对乙二醇和丙叁醇的氧化也具有较好的电催化性能。实验结果表明,钯金/碳壳及含钯多金属氧酸盐/石墨烯复合材料在直接醇类燃料电池电催化剂的应用中具有良好的发展前景。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-06-01）
王玉凯[2]（2019）在《铂族双金属纳米材料的制备及其在醇类燃料电池中的应用》一文中研究指出直接醇类燃料电池(DAFC)因其能量转换效率高,工作温度低,清洁环保等优点成为解决未来能源危机的一种理想方案。对于醇类氧化反应,活跃和稳定的阳极催化剂是必要的。铂族贵金属催化剂是催化醇类氧化反应最有效的催化剂,然而昂贵的价格和低抗中毒性限制了其商业应用,探寻一种低成本、高稳定性的铂族催化剂对于直接醇类燃料电池的发展具有重大意义。其中铂族元素与过渡金属合金化、有效控制纳米材料的形貌和尺寸、选择合适的催化剂载体是解决这些问题的有效策略。本论文通过掺杂过渡金属制备了线状和片状形貌的铂族双金属纳米材料,运用多种手段表征了催化剂的形貌,详细研究催化剂的生长机理及其催化醇类氧化的性能,研究内容主要包括以下叁部分:(1)采用Br~-作为结构导向剂,Brij58作为稳定剂,水热法制备了均匀的Pt-Cu纳米线。运用多种表征手段对Pt-Cu纳米线的结构进行表征,通过追踪不同反应阶段催化剂的形貌,详细研究了Pt-Cu纳米线的生长过程:提出了粒子的定向附着生长机理,此制备方法简单环保,可大规模生产。研究发现Pt-Cu纳米线作为甲醇氧化的催化剂具有较高的活性和稳定性。(2)通过CO调控,溶剂热法制备了表面清洁的Pd-Fe纳米片,运用多种表征手段对Pd-Fe纳米片的结构进行表征,详细研究了Pd-Fe纳米片生长过程,反应初期形成富Pd的线状纳米片,随后纳米片沿富Pd线状纳米片生长,Fe的比例逐渐提高,最后形成波浪状纳米片。Pd-Fe纳米片作为乙二醇和甘油氧化反应的电催化剂具有较强的催化活性、较高的稳定性和抗CO中毒性能。(3)采用溶液法制备了新型的碳材料石墨炔。将片层石墨炔作为载体通过水热法制备了石墨炔负载Pt_1Cu_1纳米线,研究发现,石墨炔负载Pt_1Cu_1纳米线表现出较高的抗CO中毒性能。通过溶剂热法制备了石墨炔负载Pd_1Fe_2纳米片,运用TEM和HRTEM对催化剂形貌和结构进行表征,考察了其电催化乙二醇氧化的性能。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-05-28）
程艳[3]（2019）在《船舶醇类燃料发动机燃烧特性研究》一文中研究指出目前阶段,高速发展的船舶行业一定程度上增加了对发动机的需求量。在船舶应用发动机航行的过程中,为保证与柴油机排放法规要求相适应,会借助多种处理方法,对发动机有害排放进行必要地控制。然而,柴油机所排放的有害氮氧化物以及微粒生成条件均存在诸多差异,且净化方法存在极大矛盾。在这种情况下,保证经济性的基础上减少柴油发动机氮氧化物以及微粒排放逐渐成为发动机领域的研究重点。特别是在资源与生态环境问题日益严重的情况下,醇类燃料得到了普及应用。本文结合当前国内能源资源的基本特点,新型清洁型代用燃料的发展可以不断改善船舶发动机燃烧特性,减少对于石油资源的依赖程度,更好地实现能源安全目标。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2019年10期）
钟祥麟,张爽[4]（2018）在《醇类燃料自燃主导反应及其对滞燃期的影响》一文中研究指出为从反应机理的角度来研究醇类燃料自燃的主导反应,通过CHEMKIN软件分别对甲醇、乙醇和正丁醇在初始边界条件(热力学温度为800 K,压力为3.86 MPa,当量比为1)下进行反应路径模拟分析,得出醇类燃料燃烧的链式反应关系,确立了醇类燃料的主导反应均为以C-H键断裂为标志的脱氢反应。分别选取热力学温度为800,1 000,1 200 K,调整当量比大小来保证燃料中C-H键数目相等。仿真结果表明:同一温度下,同一种醇类燃料的滞燃期波动基本维持不变;不同燃料的滞燃期有所差异,同一初始压力下,甲醇的滞燃期约为乙醇的2倍、正丁醇的20倍。(本文来源于《汽车工程师》期刊2018年12期）
胡辰尧[5]（2018）在《基于钯纳米复合物的直接醇类燃料电池电极催化剂的控制合成及性能研究》一文中研究指出贵金属自古以来便因其稀缺性以及独特的物理化学性质而获得了世界不同文明之间一致的价值认同。近叁十年来,得益于透射电镜、扫描电镜以及其它表征手段的迅猛发展,贵金属催化剂的研究取得了长足的进步,其可控合成的理念己经广泛地为学界所接受。作为贵金属之一,钯在近现代催化领域中的应用使得人们的日常生活得到了极大的改善,然而关于其可控合成的研究还有待深入,仍有较大的发展空间。本论文面向阴离子交换膜燃料电池所使用的阳极催化剂,对钯基纳米催化剂的设计合成进行研究,力求通过新颖简便的合成方法,获得所需要的高性能纳米催化剂。同时,本论文对所得催化剂的形貌、结构及组成进行了研究,并详细考察了其与电化学性能之间的构效关系。主要研究内容包括以下几个方面:1.活性炭负载钯纳米催化剂的控制合成及性能研究钯纳米粒子的可控制备及粒径调控是一项十分富有挑战的热门研究课题。小尺寸的钯纳米颗粒拥有极高的表面原子比例以及大量位于晶体边缘的低配位高能原子,因此可以表现出卓越的电催化电化学活性。我们设计了一种新颖的制备方案,通过使用乙二醇为溶剂、水合肼为还原剂、硝酸钯溶液为前驱体,成功制备了平均粒径为2.7nm,且在商用活性炭表面均匀负载的钯纳米颗粒。此外,该制备过程简单安全,不需要加热或者加压,也不涉及到任何表面活性剂的使用。通过系列对比实验,证实了该催化剂优良的形貌主要取决于以下两点:(1)前期快速消耗钯前驱体抑制了钯纳米颗粒在成核后的生长,同时较短的反应时间抑制了奥斯特瓦尔德熟化现象;(2)载体对钯纳米颗粒较强的吸附能力以及在反应体系中良好的分散性有效避免了钯纳米颗粒在制备过程中的团聚。该催化剂表现出极高的电化学活性比表面积,几乎是传统商用钯碳催化剂的3倍。同时,该催化剂对于甲醇、乙醇等小分子醇类的氧化反应表现出了优异的电催化活性和良好的电化学稳定性,在未来阴离子交换膜燃料电池领域具有较好的应用前景。2.活性炭负载钯纳米花以及钯纳米线的控制合成及性能研究将上述可控制备思路拓展,我们在乙二醇/水合肼的反应体系中,成功制备得到了活性炭负载钯纳米花以及钯纳米线两种催化剂:(1)在反应体系中引入氨水来调节水合肼的还原活性以改变钯原子的生成速率,并对钯纳米颗粒的二次团聚过程造成影响,以此制备得到独特的钯纳米花状结构。活性炭负载钯纳米花催化剂可以实现较高的钯载量(50wt%),从而有效降低催化层的内阻以此提高电催化性能。同时,钯纳米花独特的结构有助于促进电解液在催化过程中的快速扩散,从而提高催化反应的效率;(2)在反应体系中使用弱吸附封端剂Cl-可以通过空间电荷排斥作用控制钯纳米颗粒在制备过程中的聚集速率,得到疏松结构,平均直径仅为2-3 nm的钯纳米线状团簇结构。经过活性炭吸附过后所得的纳米催化剂对于碱性条件下的甲醇以及乙醇氧化表现出较高的电催化活性以及出色的抗中毒能力。3.活性炭负载钯铋、钯镍、钯钴、钯铜合金纳米催化剂的控制合成及性能研究进一步将可控制备思路拓展到制备钯基合金方面,成功制备了不同钯铋原子比,平均粒径为2.9-3.3nm的钯铋合金纳米颗粒并负载于活性炭表面。在碱性介质下,对该系列纳米催化剂进行电催化氧化甘油循环伏安扫描,实现了该催化剂中钯铋纳米颗粒的表面去合金化,得到具有“Pd-rich shell”结构的合金纳米颗粒。经过表面去合金化的纳米催化剂对于乙醇等小分子醇类的电催化氧化活性大幅提高,且优于活性炭负载钯纳米催化剂以及商用钯碳。之后,我们采用同样制备方法,成功制备了一系列钯基合金催化剂,如活性炭负载钯镍、钯钻、钯铜合金纳米催化剂,并对这一系列催化剂的微观结构及电催化性能进行了详细的研究和分析。新型合金催化剂对于乙醇等小分子醇类的电催化氧化反应表现出了优异的催化性能,显着优于活性炭负载钯纳米催化剂以及商用钯碳。4.石墨烯纳米带以及低缺陷碳纳米管负载钯纳米催化剂的控制合成以及性能研究催化剂载体也是影响贵金属催化剂电催化性能的重要因素之一,我们将活性炭负载体系推广到了目前新型的纳米碳材料方面,如碳纳米管和石墨烯纳米带。首先,在NMP溶剂的辅助下,采用液相剥离法得到了低缺陷的碳纳米管,进一步提高超声功率,可以得到高度分散的石墨烯纳米带。之后,通过上文中的可控制备方法,成功制备了平均粒径分别为2.9、3.5nm且均匀分散的石墨烯纳米带、低缺陷碳纳米管负载钯纳米颗粒。得益于石墨烯纳米带极高的理论比表面积,其负载金属含量可达到80wt%,从而能够有效减小燃料电池中阳极催化剂层的厚度,降低电解液以及燃料小分子在催化剂层中的传质阻力并以此提高催化剂的催化效率。电化学测试结果表明石墨烯纳米带负载钯纳米催化剂对于甲醇、乙醇的电催化氧化有着较优的活性以及稳定性。此外,低缺陷碳纳米管负载钯纳米催化剂也体现出了优秀的催化活性,其对于甲酸的电催化氧化性能显着优于传统酸处理碳纳米管、化学还原石墨烯、活性炭负载钯催化剂。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-06-01）
李典[6]（2018）在《叁维铂基纳米材料的制备及其在直接醇类燃料电池中的应用》一文中研究指出利用可持续能源来代替传统的化石能源是全球面临的主要挑战之一。直接醇类燃料电池因其效能高和环境友好等特点得到了越来越多的关注。催化剂是直接醇类燃料电池的核心部分,铂(Pt)基纳米材料是目前最有效的催化剂,然而由于Pt成本高且活性易受影响,对直接醇类燃料电池的实际应用造成了阻碍。本论文以降低催化剂成本和提高纳米催化剂的催化性能为目标,主要从纳米材料的形貌、结构和组分这几个方面对材料进行了调控,制备了组分可控的叁维多孔PtCu纳米链网状材料和叁维中空Pt(Au)Cu纳米网材料,随后探究了这些叁维Pt基纳米材料应用于直接醇类燃料电池中的电催化性能。主要研究内容如下:1.以氨作为一种结构导向剂,水合肼为还原剂,在水相中利用一步法策略成功制备出组分可控的双金属叁维多孔Pt_xCu_(100-x)纳米链网状材料(3D p-Pt_xCu_(100-x)00-x NCNs)。通过调控Pt和Cu的投料比,获得了Pt_(63)Cu_(37),Pt_(46)Cu_(54),Pt_(34)Cu_(66)和Pt_(29)Cu_(71)四种不同组分的3D p-Pt_xCu_(100-x) NCNs材料。所有3D p-Pt_xCu_(100-x) NCNs材料在碱性条件下电催化氧化乙二醇和丙叁醇的活性和稳定性都要高于商业Pt/C,质量活性从强到弱都符合以下顺序:Pt_(46)Cu_(54)>Pt_(34)Cu_(66)>Pt_(29)Cu_(71)>Pt_(63)Cu_(37)>Pt/C,其中3D p-Pt_(46)Cu_(54) NCNs材料对乙二醇催化氧化的质量活性为8.38 A/mg_(Pt),对丙叁醇催化氧化的质量活性为4.01 A/mg_(Pt),分别是商业Pt/C的3.58和4.01倍。这种氨介导的一步合成策略有可能在电催化应用领域用于制备其他有潜力的叁维多孔Pt基纳米材料。2.设计了一种制备叁维中空Pt基多金属合金纳米网材料的简单快速的策略。在水相中以硼氢化钠为还原剂,将Cu前体还原成叁维Cu纳米网结构,再以此为牺牲模板,通过Pt前体或Pt和Au前体与Cu发生置换反应合成出叁维中空Pt(Au)Cu纳米网结构(3D h-Pt(Au)Cu NNWs)。利用这种合成方法获得了3D h-Pt_(42)Cu_(58) NNWs和3D h-Pt_(38)Au_(17)Cu_(45) NNWs两种中空结构的材料。通过在碱性条件下探究材料对电催化甲醇、乙醇和乙二醇的性能,对比了3D h-Pt(Au)Cu NNWs材料与叁维非中空Pt(Au)Cu纳米网材料和商业Pt/C的性能。结果表明,对于组成元素相同的材料,中空结构的材料都表现出了高于非中空材料的性能,且所有叁维结构的多金属材料都展现出了优于商业Pt/C的催化性能。其中3D h-Pt_(38)Au_(17)Cu_(45) NNWs对甲醇氧化、乙醇氧化和乙二醇氧化都表现出了最佳的催化活性,质量活性分别为6.12 A/mg_(Pt)、8.53A/mg_(Pt)和12 A/mg_(Pt),是商业Pt/C的3.84、7.35和4.23倍。该研究为制备新颖的叁维中空Pt基多金属纳米结构提供了一个简单的合成策略,对于合成高效的Pt基纳米电催化剂有一定的借鉴作用。(本文来源于《华中农业大学》期刊2018-06-01）
刘佳会[7]（2018）在《醇类燃料自燃主导反应特征及参数敏感性分析》一文中研究指出能源短缺与环境污染问题日益突出,现存燃烧模式和燃烧技术尚有不足之处,为了满足国家节能减排的重大需求,课题组在前人研究的基础上提出了―反应控制的均质混合气梯级自燃燃烧模式‖。此种燃烧模式的实现首先要求参加反应的燃料的临界自燃边界阈度要具有充分的差异。为此,本文在课题组自行开发的温度、压力可控的定容燃烧弹平台上,对十六烷值差异较大的醇类燃料(甲醇、乙醇和正丁醇)和烃类燃料(正庚烷)在化学计量比、定燃料量和定空气量下的临界自燃温度进行了测定。实验结果表明:醇类燃料和烃类燃料的临界自燃边界阈度具有充分的差异性,其中在化学计量比下进气压力为80psi时,甲醇和正庚烷的临界自燃温度差值达到最大约为270℃,由此―通过控制缸内燃烧反应热化学氛围来实现两种组分燃料的梯级燃烧‖具有可行性;从实验结果中还发现,醇类燃料的临界自燃温度随初始压力及当量比的变化波动较大,烃类燃料的临界自燃温度随外界条件的变化几乎不变,例如在化学计量比下当初始压力由80psi增加到240psi时,叁种醇类燃料的临界自燃温度分别下降了68.52℃、78.31℃、58.73℃,而烃类燃料的临界自燃温度仅变化了9.79℃。为了从反应机理的角度解释产生这一现象的原因,为梯级自燃实现策略及方法的选取提供重要参考,本文利用Chemkin软件的封闭均相反应器模型模拟醇类燃料在定容燃烧弹内的燃烧,对醇类燃料的自燃主导反应特征及参数敏感性进行了分析研究并与课题组同学所做的烃类燃料自燃的主要反应特征进行比较,其具体的研究内容及所得结论如下:(1)醇类燃料自燃主导反应特征分析:利用Chemkin软件的封闭均相反应器模型耦合甲醇、乙醇和丁醇的详细反应机理,在初始边界条件T=800K,P=560psi,Φ=1下,模拟几种燃料在定容燃烧弹内的燃烧,通过产率分析找出链传递关系,将醇类燃料的主导反应归纳为链引发、链传递和链终止。绘制了甲醇、乙醇和丁醇(含异构体)的反应路径图,其中甲醇完全燃烧需要5步反应,涉及6种组分,11个基元反应;乙醇完全燃烧需要9步反应,涉及10种组分,20个基元反应;丁醇反应路径相对较为复杂,但在经过3或4步反应之后,仍可生成OH、HO_2等小分子活性基,这些自由基积累到一定程度后,燃料便会发生自燃。而正庚烷的反应路径比较繁杂,分支较多,且外界条件改变时基元反应不唯一,也就是不存在主导反应,这也是造成醇类燃料的临界自燃温度随边界条件变化较烃类燃料敏感的原因。(2)醇类燃料自燃的参数敏感性分析:采用方差分析法,构建叁因素(T,P,Φ)五水平正交试验表,确定温度为影响醇类燃料自燃的核心因素。接着,采用单一变量法对不同当量比、压力和温度下的着火标志物OH进行敏感性分析,研究发现当量比和压力的变化只对主导反应速率产生影响,而温度的变化主要影响主导反应路径,温度升高小分子反应逐渐增多。碳原子数对醇类燃料自燃的影响相对较为复杂,当温度小于1000K时碳原子数越多,滞燃期越短,这是因为碳原子数越多反应路径越多,从而在低温下也能快速形成着火自由基,而当温度大于1000K时,此时燃料反应的热化学氛围条件均以具备,碳原子数越多燃料的反应路径越繁杂,从而造成滞燃期越长。在碳原子数相同时,燃料分子中的支链数和甲基数是影响醇类燃料自燃的主要因素,燃料分子中的支链数越多,异构化程度越高,燃料的十六烷值越低,自燃性越差,而燃料分子中的甲基数越多,分子越稳定,从而使滞燃期越长。(3)醇类燃料自燃燃烧边界关联性分析:研究温度、压力和当量比这叁个因素协同变化对醇类燃料自燃的影响。结果表明:同一温度下,保证当量比和压力的乘积不变,燃料的滞燃期波动很小,其中甲醇在1200K时,其不同当量比下的滞燃期的方差仅为1.77238E-10接近于零,由此得到同一温度下保证ΦP为定值即燃料中总的C-H键的数目不变时,燃料的滞燃期基本不变。而不同温度下的燃料的滞燃期却基本不在同一个数量级上,其中同一压力下温度为800K时的燃料的滞燃期大约是温度为1000K的100倍、温度为1200K的1000倍,究其原因为温度升高,反应燃料分子能量增加,此时虽然保证燃料中C-H键的数目相同,但是由于反应活性分子的数量增加,且温度升高燃料反应路径发生了变化,所以燃料的滞燃期仍然会缩短。同样的方法,在相同温度下,保证甲醇、乙醇和正丁醇叁种燃料中的C-H键的数目相同,研究发现此时叁种燃料的滞燃期仍然有所差别,其中同一初始压力下的甲醇的滞燃期约为乙醇的2倍、正丁醇的20倍,这主要是因为乙醇和正丁醇分子中还含有C-C键,而C-C键的断裂也会对反应速率产生影响,致使叁者的滞燃期仍有所差异,但是对于同一种燃料,保证ΦP为一定值,即保证了燃料中C-H键的数目一定,其燃料的滞燃期仍是基本不变的。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
赵越[8]（2018）在《铌基电催化剂设计合成及其在直接醇类燃料电池中的应用研究》一文中研究指出近些年来,能源危机和环境污染两大问题已经引起了全世界的关注,寻找替代化石燃料的新型燃料迫在眉睫。燃料电池作为一种对环境污染较低的能量转换装置,其发展对解决这类环境问题具有重要的意义。就直接醇类燃料电池的研究发展状况而言,还不能全面大规模的实现商业化,摆在我们面前最大的问题是高效催化剂的开发。目前,已经商业化的催化剂材料多数为铂基材料,但该类型材料又面临着价格不菲,催化剂利用率不高,抗CO中毒能力低下等问题。所以本文从制备合成高效催化剂的角度入手研究,以五氧化二铌作为基底材料,通过稀土离子掺杂、金属纳米粒子负载和多相复合的手段合成了一系列催化剂,以此来提其电催化活性。本文研究内容可以总结为以下几个方面:1.采用煅烧的方法制备了球形Nb_2O_5,然后进一步通过水热合成的方法掺杂稀土离子,制备了不同浓度的R-Nb_2O_5(R=La、Eu、Tb、Ce)催化剂。通过XRD、SEM、XPS等测试手段对催化剂的组成及形貌进行了测试。利用循环伏安法对催化剂的电催化活性进一步做了测试,结果对不同小分子醇类(甲醇、乙醇)都有很好电催化氧化效果,表明稀土离子的掺杂对催化剂活性有了很明显的提高。2.对Nb_2O_5的形貌进行了调控,利用水热法成功制备出了Nb_2O_5纳米棒,通过回流的方法负载了金属Pd纳米粒子,最后将制得的Pd/Nb_2O_5与rGO进行了复合,制备了Pd/Nb_2O_5-rGO催化剂。通过XRD、SEM、TEM、XPS、CV等手段对催化剂的晶相、形貌进行了表征和测试,结果表明Pd纳米粒子的负载和rGO的复合使得Nb_2O_5的电催化活性有了较大的提升,甲醇催化氧化性能也优于10%的商业Pt/C。3.通过煅烧法制备了氮掺杂碳纳米管包裹的碳化铁物质Fe_3C@NCNTs,然后利用草酸铌和Fe_3C@NCNTs混合煅烧制备了Nb_2O_5-Fe_3C@NCNTs材料,最后利用NaBH_4还原的方法制备了Pd/Nb_2O_5-Fe_3C@NCNTs催化剂。测试结果表明,该催化剂在碱性环境下,对醇类有着较好的电催化活性,并且催化性能很大程度的优于10%的商业Pt/C,对于开发有高的电催化活性的催化剂有重大的研究意义。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2018-04-16）
李珊珊,沙月萌,吴斯,丁爽,李美阳[9]（2018）在《直接醇类燃料电池新型催化剂设计及电池堆应用》一文中研究指出本文旨在介绍当下国际学界对于质子交换膜燃料电池的研究现状,从基础材料、制造工艺、化学工程、整体结构等多个角度入手,全方位的讨论了行业内在不同方面取得的进展、正在攻克的问题,最后再概括性的介绍一下质子交换膜燃料电池的广阔应用前景,希望此文的一点工作能够为我国国内的质子交换膜燃料电池的研究起到一个总结和回顾的作用。(本文来源于《中国高新区》期刊2018年06期）
邓志伟[10]（2018）在《醇类燃料分子结构对甲烷热化学重整影响的基础实验研究》一文中研究指出天然气是工业生产中重要的清洁化石能源,与传统化石燃料相比,天然气的燃烧过程具有更低的二氧化碳排放,而其较高的辛烷值则代表了较好的抗爆震特性。利用天然气重整生成合成气得到广泛关注,尤其是通过控制缸内燃烧边界条件,使缸内发生热化学重整反应产生氢气和一氧化碳的缸内热化学重整(TFR)技术,进一步将TFR天然气发动机与醇类重整相结合,提高了发动机的稳定性,降低了 NOX排放。因此,探究天然气与醇类重整反应机制,通过实验建立高度可信的化学反应动力学模型,揭示醇类燃料参与下的天然气氧化重整过程,为发动机缸内热化学重整燃烧模式的优化提供理论支撑具有重要的意义。本论文从发动机缸内热化学重整的实验结果出发,选择叁组醇类燃料:甲醇、乙醇和正丙醇;乙醇和乙二醇;正丙醇和异丙醇,基于流动反应器实验装置,分别研究烷基主链长度、多元醇和同分异构现象对于甲烷重整的影响,进一步提出羟基/碳原子比值、羟基个数以及不同羟基位置等关键结构特征对于甲烷重整的促进效果。构建醇-甲烷二元燃料的融合机理,利用化学反应动力学模拟软件,分别对实验进行数值模拟,通过动力学分析,揭示醇对甲烷热化学重整反应的促进机制。结果表明,在相同的中低温度段下,叁组醇类对于甲烷重整都具有明显效果,表现在甲烷浓度明显下降,同时生成大量的重整气体。不同当量比的结果比较则发现,醇类浓度越大,重整效果越明显。重整效果的比较发现:甲醇>乙醇>正丙醇,乙二醇>乙醇,正丙醇>异丙醇,该结果证明:直链一元醇的重整效果随羟基数/碳原子数的比值升高而升高,随羟基个数的增加而升高,C1-C3正构醇的重整效果优于异构醇。模拟计算对于实验结果的趋势以及不同醇类之间的差异给出了较为准确的预测。化学反应动力学分析则表明,醇类通过为反应体系带来大量的H、OH和HO2自由基直接或间接地消耗了 CH4,促进了重整反应的发生。与此同时,某些中间产物如甲醛、乙醛和丙醛等,也为增强了体系的反应活性,解释了醇类促进甲烷重整的动力学原因。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01）
醇类燃料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
直接醇类燃料电池(DAFC)因其能量转换效率高,工作温度低,清洁环保等优点成为解决未来能源危机的一种理想方案。对于醇类氧化反应,活跃和稳定的阳极催化剂是必要的。铂族贵金属催化剂是催化醇类氧化反应最有效的催化剂,然而昂贵的价格和低抗中毒性限制了其商业应用,探寻一种低成本、高稳定性的铂族催化剂对于直接醇类燃料电池的发展具有重大意义。其中铂族元素与过渡金属合金化、有效控制纳米材料的形貌和尺寸、选择合适的催化剂载体是解决这些问题的有效策略。本论文通过掺杂过渡金属制备了线状和片状形貌的铂族双金属纳米材料,运用多种手段表征了催化剂的形貌,详细研究催化剂的生长机理及其催化醇类氧化的性能,研究内容主要包括以下叁部分:(1)采用Br~-作为结构导向剂,Brij58作为稳定剂,水热法制备了均匀的Pt-Cu纳米线。运用多种表征手段对Pt-Cu纳米线的结构进行表征,通过追踪不同反应阶段催化剂的形貌,详细研究了Pt-Cu纳米线的生长过程:提出了粒子的定向附着生长机理,此制备方法简单环保,可大规模生产。研究发现Pt-Cu纳米线作为甲醇氧化的催化剂具有较高的活性和稳定性。(2)通过CO调控,溶剂热法制备了表面清洁的Pd-Fe纳米片,运用多种表征手段对Pd-Fe纳米片的结构进行表征,详细研究了Pd-Fe纳米片生长过程,反应初期形成富Pd的线状纳米片,随后纳米片沿富Pd线状纳米片生长,Fe的比例逐渐提高,最后形成波浪状纳米片。Pd-Fe纳米片作为乙二醇和甘油氧化反应的电催化剂具有较强的催化活性、较高的稳定性和抗CO中毒性能。(3)采用溶液法制备了新型的碳材料石墨炔。将片层石墨炔作为载体通过水热法制备了石墨炔负载Pt_1Cu_1纳米线,研究发现,石墨炔负载Pt_1Cu_1纳米线表现出较高的抗CO中毒性能。通过溶剂热法制备了石墨炔负载Pd_1Fe_2纳米片,运用TEM和HRTEM对催化剂形貌和结构进行表征,考察了其电催化乙二醇氧化的性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
醇类燃料论文参考文献
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