一、氢气的制备及铜原子量测定的实验改进探讨（论文文献综述）
申艳阳[1]（2021）在《铜锆合金纳米团簇催化性能的第一性原理研究》文中进行了进一步梳理自工业时代以来,煤炭、石油和天然气等化石燃料的燃烧造成空气中的二氧化碳（CO2）含量急剧升高并导致温室效应。化石燃料作为不可再生资源的快速消耗使人类开始考虑寻找一种清洁高效的可再生能源来实现人类社会的可持续发展。捕获二氧化碳作为碳源,利用太阳能、风能、水能等可再生能源作为能量将二氧化碳转化为有价值的化学产品是实现低碳经济的一种重要技术途径。过渡金属铜及其合金材料在催化二氧化碳还原反应中被作为催化剂具有优异的性能。锆掺杂的铜团簇催化剂在催化二氧化碳加氢合成甲醇反应中已被证明是一种理想的催化剂。尽管实验上发现了铜催化剂中锆元素的加入促进甲醇的合成,具体的反应机理与其催化活性改变的影响因素仍不明确,尤其是对催化剂本身缺乏系统性的理论研究。本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了锆掺杂的铜二十面体团簇中锆原子位置、团簇尺寸以及团簇成分变化对催化还原二氧化碳加氢合成甲醇反应性能的影响,为制备高性能的催化剂提供理论指导。主要的工作如下:1.对锆掺杂的铜团簇中锆原子在提高团簇催化性能的促进作用进行研究以及初步探讨了锆原子位置变化的影响。在纯铜团簇(Cu55),锆原子掺杂的铜团簇(Cu54Zr)以及锆原子掺杂的块体铜表面（Cu（111）/Zr）上对CO2加氢生成CHO反应进行研究。结果表明,铜团簇中锆原子的掺杂增强了对反应物CO2的吸附,降低了H2解离到H原子以及CO2加氢到CHO反应的活化能。相比锆掺杂的块体铜表面,锆掺杂的铜团簇对吸附物表现出了更强的吸附且在CO2还原到CHO反应中具有更低的活化能。对锆原子掺杂位置的研究发现,对于CO2加氢到CHO反应锆原子在棱位置时表现出了比顶点更高的催化活性。2.关于锆掺杂的铜团簇尺寸变化对CO2加氢合成甲醇反应性能的影响,我们构建原子数分别为13、55和147的二十面体铜锆团簇并考虑锆原子可能存在的掺杂位置（顶点’v’、棱’e’和面上’f’位置）,研究了不同尺寸锆掺杂的铜团簇中锆原子位置变化时吸附物的吸附能与反应过程的活化能。结果表明,在相同尺寸的铜锆团簇中,锆原子掺杂在棱位置对吸附物表现出最有利的吸附,同时对甲醇合成反应具有高的催化活性。电荷分析表明当锆原子掺杂在棱位置时与吸附的反应物之间产生更多的电子交换。当锆原子位置一定时,随团簇尺寸的增大,吸附物吸附能减小,而甲醇合成反应过程中不同反应步的活化能变化情况较为复杂。在所有锆掺杂的铜团簇中,H3CO加氢生成CH3OH被鉴定为速率限制步,其活化能随团簇尺寸的增大而降低。3.在尺寸为55原子的铜团簇中,通过掺杂数量分别为1,12,30和42的锆原子来研究锆掺杂的铜团簇中锆成分变化对CO2加氢合成甲醇反应性能的影响。对反应物的吸附分析表明不同成分的铜锆团簇表面吸附物总是吸附在锆原子周围,且随着锆成分的增加,吸附物会与多个锆原子产生相互作用。吸附物与铜锆团簇表面之间距离越小,其吸附越强。对于CO2加氢合成甲醇反应,铜锆团簇中锆成分变化会影响其反应路径的选择。当锆原子数为1和12时,铜锆团簇上甲醇合成选择通过逆水煤气加一氧化碳加氢（RWGS+CO）加氢路径;当锆原子数为30和42时,铜锆团簇上甲醇合成选择通过甲酸盐（Formate）路径。在所有铜锆团簇上,H3CO加氢生成CH3OH被鉴定为速率决定步并在Cu25Zr30团簇上表现出最低的活化能。Cu25Zr30结构在整个甲醇合成过程中都表现出了高的催化活性并抑制了副产物CO的形成,因此是一种理想的催化剂。
谭啸峰[2]（2021）在《非贵金属掺杂气凝胶的制备及其催化性能研究》文中研究表明金属气凝胶是一种同时具有金属纳米粒子（如高电导率、高催化活性和界面效应特性）和宏观气凝胶（如一体化结构、多孔网络和大比表面积）优点的材料,与传统非金属气凝胶相比,金属气凝胶具有自支撑一体化宏观结构,可以解决传统气凝胶负载型催化剂易腐蚀的问题,同时具有纯金属骨架和较大的比表面积,可以为吸附和催化过程提供更多的活性位点,并且其高孔隙率和高导电率特征有助于加速反应过程中的质量和电子转移。研究人员一直致力于金属气凝胶的形貌、组成、晶面和界面等各方面的调控与优化,从而提高其催化性能,但金属气凝胶在基础研究和实际应用方面仍有很大的提升空间。根据不同反应类型与机理对金属气凝胶的组分和结构进行灵活调节,深入理解催化剂与催化反应之间的结构-性能关系、表面催化行为以及催化反应机理,设计和发展功能导向的金属气凝胶,对拓展和推动其在有机和类酶催化领域中的发展意义重大。本文设计和制备了一系列非贵金属掺杂的金属气凝胶材料,根据不同的催化反应类型设计了相应的催化活性中心,使其在催化氢转移还原反应和类过氧化物酶催化氧化反应中的性能得以强化。非贵金属的掺杂不仅降低了催化剂的成本,而且能够产生协同效应提升催化活性,并通过金属气凝胶的功能化设计,对金属气凝胶的形貌、组分及电子结构进行调控,合成了具有特定微观结构和高催化性能的非贵金属掺杂气凝胶,并进一步深入研究了其催化活性及相关机理。具体工作如下:（1）Bi掺杂Pd基气凝胶的制备及其在有机微污染物还原反应中的应用:以硼氢化钠为强还原剂,利用溶胶-凝胶一步法可控制备了Bi掺杂Pd基气凝胶（Pd Bi气凝胶）,其在有机微污染物还原反应中表现出较高的催化活性和稳定性。Pd Bi气凝胶由三维多孔网络结构和互相连接的金属纳米线构成（平均尺寸5.8 nm）,比表面积达51.6 m2/g,Bi的掺杂不仅具有凝胶加速作用,并且能够调控电子转移而导致Pd的电子富集,从而提高催化活性。经过组分优化后,Pd2Bi1金属气凝胶催化对硝基苯酚和亚甲基蓝还原降解的表观速率分别高达为54.4×10-3s-1和95.3×10-3s-1,比商业Pd/C催化剂高4.2倍和6.2倍（商业Pd/C中Pd的含量是Pd2Bi1气凝胶的50倍）,转换频率（TOF）值分别达1362h-1和1227 h-1。此外,循环反应后催化剂的形貌结构和表面元素特征基本保持不变,说明其具有良好的稳定性。（2）Cu掺杂Pd基气凝胶的制备及其在对硝基苯酚还原反应中的应用:通过水相自组装过程,合成出了三维自支撑和表面清洁的Cu掺杂Pd基气凝胶（Pd Cu气凝胶）,其纳米线平均尺寸为4.4 nm,比表面积达99.8 m2·g-1。无表面活性剂策略确保了催化剂表面的洁净,有利于催化活性中心和反应物分子之间的直接接触。非贵金属Cu的掺杂不仅降低了催化剂的成本,还能调控催化剂电子结构,显着提高了其催化性能。Pd Cu气凝胶催化对硝基苯酚还原的反应速率达23.2×10-3s-1,转换频率值高达为3094 h-1,是Bi掺杂Pd体系的2.3倍,同时对影响Pd Cu气凝胶催化对硝基苯酚还原反应的各种因素、相关机理以及催化剂稳定性进行了较为深入的探究,阐明了其能高效稳定催化还原对硝基苯酚的原因。（3）Bi掺杂Cu气凝胶的制备及其在硝基苯酚还原反应中的应用:高活性的非贵金属气凝胶制备一直以来是一个难点,与价格昂贵的贵金属气凝胶相比,由廉价金属组成的气凝胶具有明显的成本优势。利用氧化还原法常温制备了Bi掺杂Cu金属气凝胶（Bi Cu气凝胶）,实验结果证明,Bi的掺杂能够克服纯Cu气凝胶尺寸分布大、结晶度差、比表面积小的缺点,有效提升催化活性。通过组分优化,Bi40Cu气凝胶在硝基苯酚系化合物催化还原中表现出了高活性(22.1×10-3 s-1)和稳定性,表观反应速率是纯Cu气凝胶(0.6×10-3s-1)的36.8倍,同时具有良好的催化循环性能。（4）PtCu@PDA核壳气凝胶的制备及其在光热增强类酶催化氧化反应中的应用:通过多巴胺的掺杂,一锅法制备了PtCu@PDA（聚多巴胺）核壳气凝胶,多巴胺不仅能加速凝胶作用,还能在金属纳米线表面发生自聚反应形成PDA壳层。PtCu@PDA气凝胶具有良好的聚集吸附效应、电子转移效应和光吸收增强效应,并表现出光热增强类过氧化物酶活性,经计算,PtCu@PDA气凝胶的米氏常数值（0.145 m M）低于PtCu气凝胶（0.344 m M）及天然酶（0.43 m M）,最大反应速度(20.3×10-8 M/s)高于PtCu气凝胶(15.2×10-8 M/s)及天然酶(8.7×10-8 M/s),其光热转化效率高达56.5%,且光热作用下能产生更多的·OH,由此增强类酶催化性能,基于这种特殊性质,实现了以抗坏血酸（AA）为代表的总抗氧化能力（TAC）的评价,体系具有高灵敏度、良好的选择性和实际样品应用能力。（5）AuCu@PtPd枝晶核壳气凝胶的制备及其在类酶催化氧化反应中的应用:在室温下乙醇相中预合成非贵金属掺杂的AuCu前驱体,随后在抗坏血酸（AA）诱导和还原作用下,引入Pd盐和Pt盐在AuCu上原位生长快速制备了AuCu@PtPd枝晶核壳气凝胶。乙醇相策略使得凝胶化反应只需半小时,比以往报道的低温合成多金属气凝胶的速度快10～100倍。AuCu@PtPd气凝胶具有特殊的枝晶纳米线结构和多金属晶面特征,并形成了气凝胶的二级多孔结构,进一步增大了催化剂比表面积,暴露更多的活性位点,因此具有优良的类酶催化氧化活性,并基于以上优点,联合葡萄糖氧化酶实现了高活性和选择性的级联生物催化过程。
徐婉婷[3]（2021）在《基于“三重表征”初中化学实验教学策略的研究》文中进行了进一步梳理
付先彪[4]（2021）在《催化绿色转化小分子至高价值化工品的研究》文中研究表明在化石资源枯竭和环境恶化的双重压力之下,近年来,不依赖化石资源（如石油）来制备高附加值化学品成为了前沿研究的聚焦点之一。目前分布式能源（如汽车）和基础化工品的生产严重依赖化石资源,化石资源的逐渐枯竭给它们带来了严峻的挑战。氢能是最有可能代替化石资源的分布式新能源,但是氢能体系不能为基础化工品的生产提供所需的原料。因此本论文提出了利用可再生能源电力将CO2、CO（CO2衍生得到的）、NO3-和H2O等小分子通过电催化化学升级制备高附加值化工产品（如乙烯、乙醇、乙酸和氨等）的替代途径。但是目前结构明确的模型催化剂的缺失导致不能获得清晰的构效关系来指导这类反应的高性能催化剂开发,因此本论文旨在设计具有结构明确的模型催化剂用于电催化绿色转化小分子至高价值化工品反应的构效关系研究,深入理解催化过程和性能调控机制,为设计、开发和优化高性能催化剂提供新思路和指导。本论文发展了配位数调控法、超分子自组装热解法和界面限域还原法等多种合成方法用于宏量可控地制备模型催化剂材料,借助分压实验、同位素标记实验、原位波谱和理论计算等手段探究催化过程及反应机制,从微观尺度上揭示催化剂的构效关系。本论文的主要研究内容如下:1.目前只有铜基催化剂可将CO/CO2（即,单碳）升级至高价值的C2+（即,多碳）产物,因此铜基催化剂受到了最广泛的关注。但是铜基催化剂在CO/CO2催化中构效关系并未完全建立,主要是因为在纳米尺度缺失高质量Cu（111）模型催化剂材料,针对此难题,作者首次采用配位数调控法可控制备出了5 nm厚的选择性暴露{111}晶面的铜纳米片,创纪录地实现了高达48%的乙酸选择性,乙酸分电流密度高达131 mA cm-2。该研究不仅使CO高选择性和高效地电还原为有价值的化学品迈上了新台阶,而且作为模型催化剂为CO电还原制多碳产物的机理研究提供了更深入的认识。2.为了探究单位点铜催化剂是否可电催化CO转化为多碳产物,利用超分子自组装热解法制备了单位点铜催化剂Cu-N-C,在CO电还原中实现了接近100%的多碳产物选择性,其中乙酸的选择性为30%,实验表明在单位点铜催化剂上形成的多碳产物可能是CO插入（insertion）机理。3.铜氧化物衍生的铜催化剂可产生较多晶界,有利于增强CO吸附,提升催化性能。基于此,合成了规整的Cu3N（100）纳米立方体,探究铜氮化物衍生的铜催化剂是否会具有催化特殊性,原位STEM电化学还原实验表明Cu3N衍生的Cu选择性暴露更多的（100）晶面及产生了表面缺陷,这为其在CO电还原中实现了36%的乙酸选择性提供了解释。4.为了宏量可控制备Bi模型催化剂,克服其他制备方法不可控、还原不彻底和难宏量制备等问题,作者首次提出了界面限域还原法实现了Bi（001）模型催化剂的宏量制备,得益于选择性暴露的（001）晶面和大量小角晶界,在CO2电还原中实现了95%的甲酸选择性,甲酸分电流密度可达72 mA/cm2。5.为了绿色可持续的电化学合成氨,作者提出了电还原硝酸根合成氨的路径,用Cu纳米片和纳米立方体模型催化剂用于电还原硝酸根,发现在碱性电解液中是结构敏感性反应;在Cu纳米片上的氨选择性接近100%,产氨率高达390.1μg mg-1Cu h-1。该研究为氮循环的闭合和电化学合成氨提供了新途径。
药大卫[5]（2019）在《草酸酯加氢铜基催化剂多尺度结构设计与构效关系研究》文中指出乙二醇（EG）是合成聚酯的重要原料,市场潜力巨大。开发以煤基合成气为原料经草酸二甲酯（DMO）加氢生产EG的工艺,符合国家发展的重大战略需求。同时,DMO初步加氢产物乙醇酸甲酯（MG）是生产可降解材料聚乙醇酸的重要原料。实现MG的高效选控合成,可提升此工艺的技术经济性和抗风险能力。开发高效稳定的Cu基DMO加氢催化剂,选控合成EG和MG是该工艺研究的关键与难点。本论文针对DMO加氢反应工业过程中反应所需氢酯比过高（H2/DMO=80～120）及合成目标为MG时产率较低的关键技术问题,从活性位、载体与催化剂形貌等多尺度层次对Cu基催化剂进行设计调控与构效关系解析,开展了吸附-反应-扩散耦合过程的系统研究。针对反应中所需氢酯比过高的问题,通过构筑表面组装纳米管的空心球Cu/Si O2催化剂（NAHS）,在保持DMO转化率100%,EG选择性95%的前提下,首次将氢酯比从80降低到20,在工业应用中可大幅降低氢气压缩循环能耗和设备投资。通过构筑表面活性Cu物种数量与分布一致的纳米管、层状形貌催化剂进行对比,结合吸附实验与动力学模拟,揭示了纳米空腔和纳米管结构对氢气的富集效应是提升加氢反应活性、降低氢酯比的关键。基于对NAHS形成机制的研究,在保持催化剂表面活性Cu物种数量与分布一致的情况下,获得了其纳米管长度与空心球直径的单因素结构可控制备方案。发现由于纳米管对反应分子的限域效应,通过延长纳米管长度以增加反应物扩散路径,可进一步提升DMO深度加氢产品EG的选择性。此外,结合理论计算和吸附实验,阐明了空腔凹内壁曲率对氢气吸附性能的影响规律。进而发现随着空心球直径的减小,虽然氢气富集能力增加,但球内外较小的浓度差也限制了反应物和中间产物的扩散,使得二者之间存在吸附-扩散的平衡效应,中等大小纳米空腔催化剂表现出最优的DMO加氢性能。上述结果为纳米空腔催化剂的进一步理性设计提供了实验基础与理论指导。通过合成较小直径的Cu纳米颗粒,促使其在低温条件下进行Cu物种原子级迁移,并稳定于CeO2载体表面,实现了稳定的Cu单原子/簇负载型催化剂的可控制备。结合多种表面Cu物种结构表征和理论计算,并结合迁移过程中草酸酯加氢活性的变化,提出了低温下催化剂Cu物种原子级迁移机制,阐明了其先形成单原子、再逐渐形成Cu簇和纳米颗粒的有序迁移过程,使大批量可控合成单原子Cu或Cu簇的负载型催化剂成为可能,具有重要的工业化前景。利用上述低温下Cu物种原子级有序迁移机制,构筑了结构稳定的Cu3簇催化剂,使草酸酯转化率达到100%,MG转化率达到95%,并表现出良好的稳定性,可以替代贵金属Ag催化剂,具有重要的工业化意义。同时,通过调变Cu负载量获得一系列从单原子Cu、Cu3簇、Cu30簇到Cu纳米颗粒的不同Cu物种尺寸的催化剂。结合实验和密度泛函理论计算,揭示了DMO加氢反应中Cu物种的尺寸效应,即随着Cu物种尺寸的增加,其对MG的吸附能力和对氢气的解离能力随之增强。两者对于生成MG起到平衡效应,而对生成EG起到协同效应。进一步获得了草酸酯选择性加氢的Cu基催化剂设计策略,实现MG与EG的高效选控合成。
吴志鹏[6]（2019）在《燃料电池催化剂的实验与密度泛函理论研究》文中指出人类社会的高速发展引发了对能源的大量需求,在传统化石能源过度使用和濒临枯竭的现状下,新能源和高效能源转化技术的开发变得尤为迫切。燃料电池作为一种高效的新型发电技术,可以直接将氢气、乙醇等化合物中储存的化学能转化为电能。质子交换膜燃料电池和直接乙醇燃料电池是两种典型的燃料电池,其反应物均为绿色可再生新能源,产物却只有CO2和H2O,是环境友好的新技术。但是由于缺乏高效而又廉价的燃料电池催化剂,燃料电池的大规模应用受到了限制。本论文致力于燃料电池催化剂的研究,包括氧还原反应和乙醇氧化反应催化剂的实验和理论研究。氧还原反应是发生在燃料电池阴极的反应,是燃料电池反应中的速控步骤之一。本文采用实验方法研究氧还原反应的纳米颗粒电催化剂,并且辅助于密度泛函理论加以机理方面的探讨。通过湿化学方法合成了钯铜二元合金纳米颗粒,并将其负载在碳载体上,高温煅烧制得钯铜催化剂。考察了在氢气气氛中不同煅烧温度对钯铜催化剂结构和其对氧还原反应活性的影响。通过高能X射线衍射和对分布函数分析,以及电化学氧还原反应活性测试,结果表明,当煅烧温度为100℃时,钯铜催化剂表现出单一的面心立方结构,并且其氧还原反应活性达到最大值,是商用Pd/C催化剂的8倍。而当煅烧温度大于100℃时,钯铜催化剂的结构为面心立方和体心立方混合结构,其氧还原反应活性大大降低。密度泛函理论研究证实了面心立方结构比体心立方结构的钯铜合金对氧气裂解反应具有更低的反应活化能。采用湿化学方法合成并制备了不同组分的铂钯铜合金纳米颗粒催化剂,研究不同组分的催化剂对氧还原反应的活性的影响,并且探究了影响催化剂稳定性的关键因素。结果表明,当催化剂中铂钯铜组分为1:1:3时,其对氧还原反应的质量活性可达到最高值1.66 A/mgPt,是商用Pt/C催化剂的八倍以上,并且在五万圈稳定性测试之后活性没有衰减。通过同步回旋加速高能X射线衍射,对分布函数分析,逆向蒙特卡洛模拟分析,X射线光电子能谱分析和密度泛函理论计算等多种实验表征和模拟手段,证明了铂钯铜催化剂在氧还原反应稳定性测试前后的结构始终保持合金状态,而只有一小部分铜被析出。不同于“铂皮肤”催化理念,提出了合金催化活性位点,并且证明了铜元素在长时间稳定性测试之后仍然可以以合金状态存在于催化剂的表面上。密度泛函理论计算证明了催化剂的氧还原活性和稳定性高度依赖于催化剂的组分,并且铜的加入大大降低了铂基催化剂对氧还原关键基元反应的能垒。直接乙醇燃料电池的阴极同样发生的是氧还原反应,其阳极发生的反应是乙醇氧化反应。乙醇氧化反应目前缺乏高效的催化剂,其催化剂的开发面临碳碳键的断裂难和乙酸易生成这两个主要的问题。本论文以密度泛函理论计算为主要方法研究Cu（100）和Pd（100）表面上的乙醇氧化反应的反应机理。为了简化复杂的乙醇氧化反应网络,选取乙醛或者乙酰基这些重要的乙醇氧化中间产物作为反应网络的起点,研究了C-C键和C-H键断裂之间的关系,并考察了碱性条件对其的影响。在Cu（100）表面上,C-C键断裂的反应能垒较高,乙醇完全氧化难以实现,但是其对C-H的活化表现出了很好的催化效果。Pd（100）表面上,C-C键断裂的反应能垒低于其在Cu（100）表面上的值,中间产物CHCO表现出C-C键断裂的最低活化能,是实现乙醇完全氧化的一个重要转折点。然而,在Cu（100）和Pd（100）表面上,乙酰基在碱性条件下都趋向于生成醋酸盐,即乙醇氧化反应的主要产物依然是醋酸盐。本论文中的密度泛函理论计算为乙醇氧化反应催化剂的设计和开发提供了有用的理论基础。
郭晓琳[7]（2019）在《CuO-CeO2纳米催化剂界面结构调控及其CO选择性氧化性能研究》文中研究表明随着环境污染和能源紧缺问题的日益严重,新能源的开发和利用成为当今社会亟待解决的问题之一。氢能作为一种新兴的二次能源,完全适合作为可再生能源的互补能源。质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种高效的能量转换设备,是氢能源最理想的利用方式。此类电池所用的燃料主要是通过液体有机燃料在线重整制得的富氢气体,而少量CO的选择性氧化（CO-PROX）脱除是燃料电池技术中的一个重要和关键的组成部分。凭借良好的催化性能以及优越的经济性,CuO-CeO2催化剂被认为是富氢气中CO选择性氧化反应最理想的催化剂。然而,至今所制得的CuO-CeO2催化剂仍无法完全满足其在PEMFC原料气净化应用中的反应温度要求,而且抗CO2和H2O的能力较差,这为新型高效的CuO-CeO2催化剂的开发提出了更高的要求。CuO-CeO2催化剂具有高活性的根本原因在于铜铈之间存在强烈的协同作用,因此铜铈界面结构的调控被认为是开发高性能CuO-CeO2催化剂的关键。立方萤石结构的CeO2纳米晶体的三个低指数晶面（{111}、{110}和{100}）具有不同的晶面稳定性和缺陷形成能,二氧化铈的暴露晶面不仅决定了晶体的表面组成和表面结构,而且影响氧空位的浓度和结构。因此,控制Ce02载体的形貌,选择性地暴露特定晶面,调控其表面性质及其表面活性位点的电子结构,在高性能CuO-CeO2催化剂的设计和应用方面受到了越来越多的关注。本论文采用粉末X射线衍射（XRD）及其Rietveld精修、N2吸附-脱附、X-射线光电子能谱（XPS）、高倍透射电镜（HRTEM）、紫外拉曼（UV-Raman）、程序升温还原（H2-TPR）、静态/动态储放氧性能测定（OSC）和原位漫反射傅立叶变换红外光谱（In situ DRIFTs）等多种实验手段,系统地研究了二氧化铈的形貌效应、二氧化铈纳米棒的微结构、铜覆盖度以及过渡金属掺杂效应等对形貌可控的CuO/CeO2催化剂界面结构及其CO选择性氧化性能的影响及规律。此外,采用低温共沉淀法成功合成了铜铈复合纳米棒催化剂,通过改变制备条件调控了CuO-CeO2催化剂中的铜铈界面相互作用,剖析了铜铈复合纳米棒催化剂的铜物种类型及其迁移情况。主要得到以下结论:1、CeO2-rod主要暴露{111}晶面和{200}晶面并沿着[110]方向生长,CeO2-cube主要暴露{200}晶面,而CeO2-plate主要暴露{111}晶面。通过控制二氧化铈的暴露晶面可调控CuO/CeO2催化剂中的铜铈界面相互作用及其CO选择性氧化的催化性能。{111}晶面存在丰富的氧空穴结构,有利于高度分散的氧化铜物种与二氧化铈在界面处产生强烈的相互作用,从而促进了 CuO/CeO2-rod和CuO/CeO2-plate催化剂在CO选择性氧化反应中的低温催化活性。{200}晶面的氧空穴浓度较低,不利于锚定氧化铜物种以及铜铈强相互作用的产生,导致CuO/CeO2-cube催化剂的低温活性较差。另一方面,二氧化稀的暴露晶面可改变CuO/CeO2催化剂表面铜物种的配位结构,从而影响了铜物种在反应气氛下的稳定性以及催化剂在CO选择性氧化反应中O2对CO氧化的选择性。氧化铜以对称的八配位结构分散在{200}晶面上,有利于活性物种Cu+稳定存在。在较高的反应温度下,暴露较多{200}晶面的CuO/CeO2-cube和CuO/CeO2-rod催化剂上的铜物种难以被完全还原为Cu0,表现出良好的CO氧化选择性。2、二氧化铈纳米棒的微结构和表面铜覆盖度对CuO/CeO2（rod）催化剂中的铜铈界面相互作用及其CO选择性氧化性能具有重要影响。改变水热合成时间可调控CeO2（rod）的微结构（如孔结构、位错生长概率、氧空穴浓度等）。随着水热合成时间的延长,立方体块状的二氧化铈基本晶粒沿特定晶面进行取向搭接,并通过奥斯特瓦尔德熟化完成晶体生长过程,其横向尺寸和纵向尺寸随水热合成时间的延长而同时增大。水热合成时间的延长有利于Ce02（rod）表面形成更多的氧空穴,促进了高度分散的CuOx物种与CeO2（rod）载体之间的强相互作用,以及在界面处Cu-[Ox]-Ce物种的形成,从而提高了CuO/CeO2（rod）催化剂在CO的选择性氧化反应中的催化性能。另一方面,适当提高Ce02（rod）表面铜的覆盖度能够增加催化剂表面高度分散的CuOx物种,促进氧化铜物种与Ce02载体在界面处产生较强的铜铈相互作用,从而有利于提高CuO/CeO2（rod）催化剂在CO-PROX反应中的催化性能。铜含量过高时,不仅会导致晶相CuO的形成,也易引起高度分散的CuOx物种发生团聚而导致其颗粒尺寸增大,从而削弱了氧化铜物种与CeO2载体的相互作用,致使CuO/CeO2（rod）催化剂在CO-PROX反应中的催化性能降低。3、过渡金属的掺杂可显着改变CeO2纳米棒的微结构,对CuO/CeO2（rod）催化剂中的铜铈界面相互作用产生了重要的影响。Rietveld精修表明,掺杂Mn和Ti明显提高了 CeM（rod）载体中高能晶面的微应变、本征位错概率和孪晶位错概率,增加了CeM（rod）载体的氧空位浓度。因此掺杂Mn和Ti有利于氧化铜物种的高度分散,并且导致更多的铜离子进入二氧化铈的表层或次表面层,从而促进Cu-Ce-Mn/Ti之间的强相互作用而产生Cu-[Ox]-Ce物种,提高了 CuO/CeO2（rod）催化剂在CO-PROX反应中的催化性能。掺杂的Zr4+能够进入到CeO2晶格中形成均一的铺锆固溶体结构,导致CeZr（rod）的微应变、生长位错概率以及体相氧空位浓度的增加。但由于Zr4+占据了二氧化铈晶格中Ce4+位点,减少了铜铈的接触界面,导致掺杂Zr并未明显改善CuO/CeZr（rod）催化剂中的铜铈界面相互作用。Ni2+的引入却导致CeNi（rod）的基本晶粒尺寸增大、微应变减小,并出现晶相NiO,不利于CuO/CeNi（rod）催化剂中氧化铜物种的分散和铜铈相互作用。4、采用低温共沉淀法成功合成了铜铈复合纳米棒催化剂。CuCe（rod）具有均一的纳米棒结构,铜物种存在的形式为表面高度分散的CuOx簇、强相互作用的Cu-[Ox]-Ce物种以及晶相氧化铜颗粒。CuCe（rod）催化剂表面高度分散的CuOx物种决定其低温的CO氧化活性,而位于铜铈界面处的Cu-[Ox]-Ce物种决定了CuCe（rod）催化剂的高温CO氧化活性,尤其处在催化剂体相中的Cu-[Ox]-Ce物种。适量的铜掺杂增加了催化剂表面高度分散的CuOx物种,同时也增强了铜铈之间的相互作用,可显着提高催化剂在CO-PROX反应中的低温CO氧化活性,并拓宽其CO完全转化的温度窗口。铜掺杂量为7-11%比较合适,其Tso%分别为66 ℃和63 ℃,CO完全转化的温度窗口分别为100-130 ℃和90-120 ℃。随着焙烧温度的升高,CuCe（rod）催化剂体相的铜物种可逐渐向其表面迁移,并提高了催化剂的氧化还原性能,其低温的CO氧化活性得到明显提高。过高的焙烧温度会导致催化剂表面的铜物种析出,削弱其与二氧化铈之间的相互作用,不利于提高催化剂在CO-PROX反应中的高温CO氧化活性。
刘亚青[8]（2018）在《Cu/ZnO反应吸附脱硫剂的研究》文中提出随着环保法规的日益严格,我国对车用汽油的质量提出较为严格的标准,其中不仅对硫含量有严格的限制,同时对烯烃含量也进行了严格限制。传统的脱硫技术在超深度脱硫的同时尽管烯烃含量可以通过加氢饱和降低,但是烯烃饱和导致辛烷值损失的问题无法解决。因此设计一种具有高活性和选择性的脱硫技术同时降低烯烃不损失或少损失辛烷值的催化汽油改质技术势在必行,本论文研究的汽油改质技术,基于以上目标研究固定床铜基反应吸附脱硫技术,通过研究设计催化剂的构效关系及其作用机理,奠定工业化过程的应用基础,促进反应吸附脱硫过程中的汽油关键组分定向转化的工艺方案的产业化过程。本文首先通过热力学估算相关反应在常见吸附脱硫反应条件下的热力学参数,为优化反应工艺提供理论基础。结果表明噻吩和烯烃的临氢反应在250-450 oC范围内反应焓变均小于零,均为放热反应,升高温度有利于向逆反应方向进行;高温段下,噻吩的加氢脱硫反应和芳烃的加氢饱和反应吉布斯自由能均大于零,说明在此温度范围内不能自发进行;不同类型的烯烃加氢饱和反应的吉布斯自由能均小于零,说明烯烃的加氢饱和反应容易发生。由于噻吩的加氢反应,随温度升高,反应平衡常数减少,说明反应可以受到热力学的限制。另外,通过密度泛函数（DFT）计算表明噻吩分子在Cu（111）表面吸附后形成Cu-S键,C-S键易发生断裂,所以尽管噻吩的加氢脱硫受到抑制但是通过氢解脱硫途径可以实现选择性脱硫。同时噻吩分子和烯烃吸附在活性组分Cu（111）表面的吸附能分别是-1.23 e V和-1.00 e V,其中噻吩分子的吸附能远远大于烯烃分子的吸附能,由此可见,噻吩和烯烃之间存在着竞争吸附作用。利用100 m L固定床高压中试反应装置对Cu/ZnO吸附剂进行长周期试验研究,结果发现,Cu/ZnO吸附剂达到超深度脱硫要求,即工作硫容在产物硫含量低于10μg/g的条件下,突破硫容为290.0 mg/g。对比Ni/ZnO吸附剂在相同条件下的评价结果,发现Cu/ZnO反应吸附剂在对青岛炼化FCC汽油的改质过程中,烯烃加氢饱和较少,辛烷值损失较少。不同组分的Cu/ZnO中表征活性组分Cu,考察了Cu的尺度、价态以及负载量对脱硫活性的影响。结果表明,负载量为6 wt.%、反应温度375 oC时,具有较好的脱硫活性;通过计算不同反应吸附剂上脱硫反应和烯烃的加氢饱和反应的表观活化能,发现随着铜负载量的增大,反应吸附脱硫和烯烃加氢饱和反应的表观活化能逐渐减少,当负载量增加到8 wt.%时,表观活化能开始增大。负载量较小时颗粒较小、分散性较好,具有较高的脱硫活性但活性位点较少,相反负载量较大时颗粒度增大、晶粒团聚影响反应的活性,Cu颗粒的大小及分散度影响反应的脱硫活性。以水热法合成纳米ZnO载体,通过调节反应条件合成了不同性质的ZnO并考察其对反应的脱硫活性和选择性的影响。结果表明焙烧温度明显影响ZnO的比表面积,P123添加剂可以影响ZnO不同晶面的生长速率即极性比的大小。纳米氧化锌的比表面积越大,反应速率常数越大,脱硫活性越高。在反应过程中,氧化锌不仅可以通过向Zn S转化作为硫受体,同时也是活性组分铜的分散载体,增加活性铜的反应吸附位点;同时,氧化锌不同晶相暴露度明显影响活性铜的电子性质,研究发现极性比小的纳米氧化锌,烯烃的加氢反应速率常数大,烯烃的加氢反应明显。设计并合成了具有高比表面积和规整孔结构的Cu-ZnO-Al2O3吸附剂,以噻吩-正庚烷为模型化合物在高压固定床微型反应器上对吸附剂的活性和工作硫容进行评价,考察了孔结构对反应脱硫活性和硫容的影响。对比了普通Cu-ZnO-Al2O3吸附剂的活性及ZnO的工作硫容,结果表明具有有序介孔结构的吸附剂其活性明显高于非有序介孔吸附剂,Cu-20ZnO-Al2O3吸附剂工作硫容达到49.4 mg/g,而普通吸附剂的工作硫容只有13.5mg/g。有序介孔结构Cu-ZnO-Al2O3吸附剂具有较高的比表面积、孔容和均一的孔道结构,有效的分散活性组分Cu颗粒和改善扩散过程;另外,有序介孔结构有利于氢解脱硫中间物的转移和扩散,提高反应活性和饱和硫容。针对反应吸附脱硫过程中烯烃加氢饱和导致的辛烷值损失问题,研究了引入SAPO-11分子筛改性反应吸附脱硫剂Cu/ZnO,采用青岛炼化FCC汽油为原料,评价了新型反应吸附脱硫剂上的烃类组成变化。对比评价结果表明Cu/ZnO吸附剂和Cu/ZnO-SAPO-11均具有较好的脱硫活性,在满足产物中硫含量达到10μg/g以下的工作硫容条件下;烯烃含量从17.59 wt.%分别减少为14.73 wt.%和15.07 wt.%,液收分别为98.5%和97.9%,辛烷值分别损失3.4个单位和0.8个单位。利用己烯-1为模型化合物研究了新型反应吸附脱硫剂上的反应机理,结果表明引入SAPO-11分子筛后,促使己烯-1发生了双键位置异构和骨架异构,抑制了烯烃的加氢饱和反应,引入SAPO-11改性Cu/ZnO反应吸附脱硫剂进一步降低辛烷值损失的原因。
杨名[9]（2018）在《纳米碳构型设计及其增强铜基复合材料的制备与性能研究》文中研究指明现代电子信息、交通运输、电力能源等重大领域对铜基金属材料的综合性能提出越来越高的要求。传统铜合金通过合金强化方式可以提高纯铜的强度,但往往同时伴随着材料的塑韧性和导电/导热性能的下降。通过材料复合化途径,铜基复合材料充分发挥铜基体和增强体组分的协同效应,实现性能和结构优势的互补,因此是实现高综合性能的重要途径之一。以碳纳米管（Carbon nanotubes,CNTs）和石墨烯（Graphene,GR）为代表的纳米碳材料具有特殊的纳米结构和一系列突出的物理化学性能,被视为金属基复合材料的理想增强体。特别是纳米碳材料的结构多样性和内在结构可相互转化的特性为纳米碳增强金属基复合材料（Nanocarbon-reinforced metal-matrix composites,NMCs）的构型设计提供了丰富的途径。本论文以开发高强高导铜基复合材料为研究目的,提出NMCs内在构型设计的概念,围绕NMCs领域的几个重要问题展开研究:1、纳米碳在铜基体中的均匀分散制备工艺;2、纳米碳增强体构型与复合材料界面、微结构、宏观性能之间的关系;3、纳米碳增强体对复合材料塑性变形及织构形成的影响。主要研究结果如下:一、从复合材料内在构型设计的研究思路出发,利用多壁碳纳米管（Multi-walled CNTs,MWCNTs）管壁可剪切、剥离的特性,设计和制备了回流氧化改性CNTs（Refluxed CNTs,R-CNTs）、多层碳纳米带（Carbon nanoribbons,CNRs）、石墨烯纳米带（Graphene nanoribbons,GNRs）、树叶状CNT-GNR复合物（Leaf-like CNT-GNR hybrids,LCGHs）四种不同结构的碳纳米构型。具体而言:1、针对MWCNTs只有最外层管壁参与载荷传递的问题,利用改进型Hummers方法将原始MWCNTs逐层氧化插层、剥离获得GNRs构型,以最大化地发挥MWCNTs每层管壁的强化作用。2、针对一般液相氧化处理方法对纳米碳结构和内在性能的破坏性问题,发展了一种的简单、高效、可控的硝酸蒸气气相氧化方法,通过沿轴向剪切打开MWCNTs获得高质量、多层CNRs原材料。同时通过对比传统液相回流氧化制备表面羧基化CNTs的氧化过程,确立了这种气相氧化过程的管状→带状结构转变机制和边部选择性氧化机制。3、受植物叶片结构-功能关系启发,利用Hummers方法氧化插层、控制剥离MWCNTs的最外几层,制备了一种树叶状CNT-GNR复合构型。二、在纳米碳构型设计和调控的基础上,确立溶液静电吸附共沉积+放电等离子烧结+大变形量热轧三步工艺路线用于制备均匀分散的块体NMCs,进而探究了构型变化对NMCs的界面结构、载荷/介质传递、强化机制的影响,拉伸/电学性能测试和微结构表征揭示了纳米碳构型与NMCs宏观力学/导电性能之间的关系。具体而言:1、GNRs结合了一维CNTs和二维GR的结构和性能特征,显示出特殊的同步增强纯铜强度、塑性和导电性的能力,为解决传统金属材料强度-塑性或强度-导电性的矛盾对立关系问题提供一条有力的途径。从界面-位错相互作用角度,结合强化机制、剪切-滞后理论和断口分析探讨了GNR/Cu高强高塑性的内在机制。2、CNRs显示出比R-CNTs更高的强度/电导率强化效率,突出了这种纳米管→带构型变化对铜基复合材料宏观性能的直接影响。结合断口分析和有限元模拟分析了构型-界面载荷传递-性能之间的关系,表明得益于平直且边缘锯齿状的几何结构、低氧化程度、高石墨结构完整性、高内在电导率等特点,气相氧化法所制备CGRs在应用于高强高导NMCs方面具有更好的潜力。3、LCGHs长直的“中脉”部分有效避免纳米碳的团聚,而“叶片”部分提供更大的表面承载面积和丰富的亲水氧化基团。树叶状LCGHs相比R-CNTs的载荷传递效率和强化效率都明显提高,证实这种纳米尺度的仿生内在构型设计可作为调控复合材料载荷传递效率和宏观力学性能的有效手段。利用有限元模拟,剪切-滞后模型和断口分析探究了相关力学和强化机制,表明复合材料的良好界面结合、增强体取向定向化、以及LCGHs的独特几何特征是载荷更有效传递的主要原因。三、以GNR/Cu体系为范例,探究了金属-纳米碳异质界面对复合材料热轧塑性变形过程中动态再结晶行为和织构形成的影响规律与作用机制。在低体积分数时（0.5vol.%）,GNR/Cu界面的存在使得复合材料形成再结晶型织构,而在较高体积分数时（3 vol.%）形成黄铜型织构,这些都显着偏离纯Cu中形成的一般铜型织构。利用电子背散射衍射、透射电镜和KAM分析等实验手段以及粘塑性自洽多晶模拟,证实GNR/Cu界面会从阻碍位错正常滑移、激活非常规滑移、形成几何必须位错、促进DRX进程四个方面改变铜基体的织构形成过程。该研究表明引入异质界面可作为调控金属材料的变形组织、织构类型和力学性能的有效手段。
高强[10]（2016）在《甘油加氢制丙二醇Cu基和Pt基催化剂结构与性能》文中进行了进一步梳理将制取生物柴油副产物甘油转化为附加值高的化工原料可降低生物柴油技术成本,因此研究和开发甘油催化加氢制备丙二醇催化剂具有重要的理论和现实意义。本工作采用微型催化反应评价装置结合BET比表面积测试、X-射线粉末衍射（XRD）、激光拉曼光谱（LRS）、X-射线光电子能谱（XPS）、H2-程序升温还原（H2-TPR）、NH3吸附-程序升温脱附（NH3-TPD）等多种物理化学手段系统和深入地研究了 Cu-ZnO、Cu-Ni-ZnO和Pt/Wo3/ZrO2催化剂组成、结构、表面性质与甘油加氢反应性能的关系,为开发甘油加氢制取丙二醇催化剂提供了重要参考信息。主要研究结果如下:1.在甘油加氢制1,2-丙二醇的Cu-ZnO催化剂中,Cu0组分兼具催化甘油脱水生成丙酮醇和催化丙酮醇加氢生成1,2-丙二醇的双功能。ZnO组分起促进Cu组分的还原和提高Cu0分散度的作用。Cu-ZnO催化剂甘油加氢反应性能与催化剂组成密切相关。随Cu含量的增加,1,2-丙二醇选择性逐渐增加,而甘油转化率先增加后减小,在Cu/（Cu+Zn）=0.65时为最大。对成型Cu-ZnO催化剂进行催化反应稳定性考察,结果表明经200 h运转,催化剂稳定性良好。用工业皂化副产甘油为原料进行评价,所研制的成型Cu-ZnO催化剂稳定运转时的甘油转化率约94 mol%,1,2-丙二醇选择性约80 mol%,具有良好的应用前景。2.在Cu-ZnO催化剂中添加适量金属Ni可进一步优化催化剂的甘油加氢生成1,2-丙二醇的反应性能。随金属Ni含量增加,Cu-Ni-ZnO催化剂的甘油转化率变化不大,但生成1,2-丙二醇的选择性明显增加。Ni金属适宜添加量为Ni/Cu摩尔比<0.5,过量Ni的加入导致催化剂的甘油转化率下降。3.Pt/Wo3/m-ZrO2催化剂WO3组分可明显促进甘油转化为1,3-丙二醇,这可能与Pt的氢溢流作用使WO3转变为HxWO3质子酸有关。随WO3含量增加,甘油转化率和生成1,3-丙二醇选择性均大幅度增加。当WO3含量超过其分散容量（3.2W/nm2 m-ZrO2）时,1,3-丙二醇选择性基本不变,但Pt分散度减小,导致甘油转化率下降。Pt/WO3/m-ZrO2催化剂WO3组分适宜的含量为其在m-ZrO2载体表面的分散容量附近。
二、氢气的制备及铜原子量测定的实验改进探讨（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、氢气的制备及铜原子量测定的实验改进探讨（论文提纲范文）
（1）铜锆合金纳米团簇催化性能的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 CO_2还原反应的概述 |
| 1.2.1 CO_2加氢生成甲醇的研究意义 |
| 1.2.2 CO_2加氢生成甲醇的反应机理 |
| 1.3 CO_2还原反应的催化剂 |
| 1.3.1 单金属催化剂 |
| 1.3.2 多金属催化剂 |
| 1.3.3 铜锆双金属催化剂 |
| 1.4 团簇催化 |
| 1.4.1 团簇催化的作用原理 |
| 1.4.2 团簇催化的应用 |
| 1.5 理论基础与模拟软件 |
| 1.5.1 密度泛函理论和第一性原理计算 |
| 1.5.2 化学反应过渡态 |
| 1.5.3 Materials Studio简述 |
| 1.6 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 锆掺杂的铜团簇上CO_2加氢到CHO反应的第一性原理研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 计算方法与模型 |
| 2.3 计算结果与讨论 |
| 2.3.1 锆掺杂在铜团簇表面不同位置对其稳定性的作用 |
| 2.3.2 锆掺杂在铜团簇对CO_2吸附和H_2解离的作用 |
| 2.3.3 锆掺杂在铜团簇对CO_2加氢到CHO反应的机理研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铜锆团簇尺寸变化对CO_2加氢到甲醇反应作用的第一性原理研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 计算方法与模型 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同尺寸铜团簇中锆原子掺杂在不同位置对稳定性与电子性质影响 |
| 3.3.2 铜锆团簇尺寸改变对吸附物吸附的作用 |
| 3.3.3 铜锆团簇尺寸改变对甲醇合成反应的作用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铜锆团簇成分变化对CO_2加氢到甲醇反应作用的第一性原理研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 计算方法与模型 |
| 4.3 计算结果与讨论 |
| 4.3.1 铜锆团簇成分改变对吸附物吸附的作用 |
| 4.3.2 铜锆团簇成分改变对甲醇合成反应路径的作用 |
| 4.3.3 电子结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）非贵金属掺杂气凝胶的制备及其催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气凝胶概述 |
| 1.2 传统非金属气凝胶研究现状 |
| 1.2.1 传统非金属气凝胶的制备 |
| 1.2.2 传统非金属气凝胶的分类 |
| 1.2.3 传统非金属气凝胶的应用 |
| 1.3 金属气凝胶研究现状 |
| 1.3.1 金属气凝胶的制备 |
| 1.3.2 金属气凝胶的应用 |
| 1.4 催化氢转移还原反应概述 |
| 1.4.1 硝基苯系化合物的催化氢转移还原 |
| 1.4.2 有机染料小分子的催化氢转移还原 |
| 1.5 类酶材料催化反应概述 |
| 1.5.1 类酶材料在有机小分子降解反应中的应用 |
| 1.5.2 类酶材料在生物催化反应中的应用 |
| 1.6 课题的主要研究内容和意义 |
| 第二章 Bi掺杂Pd基气凝胶的制备及其在有机微污染物还原反应中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的表征 |
| 2.2.4 催化剂活性评价 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 催化剂的表征结果与分析 |
| 2.3.2 对硝基苯酚与亚甲基蓝催化还原反应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Cu掺杂Pd基气凝胶的制备及其在对硝基苯酚还原反应中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 催化剂活性评价 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 催化剂的表征结果与分析 |
| 3.3.2 对硝基苯酚催化还原反应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Bi掺杂Cu气凝胶的制备及其在硝基苯酚还原反应中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与表征仪器 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化剂的表征 |
| 4.2.4 催化剂活性评价 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 催化剂的表征结果与分析 |
| 4.3.2 硝基苯酚类化合物催化还原反应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 PtCu@PDA核壳气凝胶的制备及其在光热增强类酶催化氧化反应中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 催化剂的制备 |
| 5.2.3 催化剂的表征 |
| 5.2.4 催化剂活性评价 |
| 5.2.5 PtCu@PDA气凝胶用于总抗氧化能力评价步骤 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 PtCu@PDA气凝胶的表征结果与分析 |
| 5.3.2 PtCu@PDA气凝胶的光热增强类酶催化氧化活性评价 |
| 5.3.3 PtCu@PDA气凝胶的光热增强类酶催化氧化应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 AuCu@PtPd枝晶核壳气凝胶的制备及其在类酶催化氧化反应中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与表征仪器 |
| 6.2.2 催化剂的制备 |
| 6.2.3 催化剂的表征 |
| 6.2.4 催化剂活性评价 |
| 6.2.5 AuCu@PtPd气凝胶联合葡萄糖氧化酶级联仿生催化过程 |
| 6.3 结果和讨论 |
| 6.3.1 AuCu@PtPd气凝胶的表征结果与分析 |
| 6.3.2 AuCu@PtPd气凝胶的类酶催化氧化活性评价 |
| 6.3.3 AuCu@PtPd气凝胶联合葡萄糖氧化酶级联仿生催化评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（4）催化绿色转化小分子至高价值化工品的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳循环 |
| 1.3 电催化还原CO_2的研究进展 |
| 1.3.1 电化学还原CO_2的反应装置 |
| 1.3.2 直接法电还原CO_2简介 |
| 1.3.3 CO_2RR制甲酸的研究进展 |
| 1.3.4 直接电还原CO_2制C_(2+)产物的研究进展 |
| 1.3.5 两步法(串联催化)电还原CO_2简介 |
| 1.3.6 第一步:CO_2转化为CO |
| 1.3.7 第二步:CO转化为C_(2+)产物 |
| 1.3.8 串联策略应用于CO_2RR |
| 1.4 电化学合成氨研究进展 |
| 1.5 本论文研究意义、思路及创新性 |
| 第二章 二维铜纳米片的可控制备及其电还原一氧化碳的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 模型催化剂合成 |
| 2.2.2 催化剂结构表征 |
| 2.2.3 电化学测试 |
| 2.2.4 原位实验和同位素实验 |
| 2.2.5 理论计算 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 Cu纳米片和Cu纳米立方体的结构表征 |
| 2.3.2 Cu(111)纳米片形成机理 |
| 2.3.3 Cu(111)纳米片的稳定性 |
| 2.3.4 电还原CO性能研究 |
| 2.4 理论计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 原子级分散的单位点铜催化剂的构筑及其电还原一氧化碳的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 铜单位点催化剂的合成 |
| 3.2.2 催化剂结构表征 |
| 3.2.3 电化学测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 Cu-N-C催化剂的结构表征 |
| 3.3.2 电还原CO性能研究 |
| 3.3.3 反应机理探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氮化铜衍生的铜催化剂用于高效电还原一氧化碳的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂合成 |
| 4.2.2 催化剂结构表征 |
| 4.2.3 电化学测试 |
| 4.2.4 原位电化学STEM实验 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 Cu基催化剂的结构表征 |
| 4.3.2 Cu_3N纳米立方体原位电化学STEM研究 |
| 4.3.3 电还原CO的性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 界面限域还原法制备铋多孔纳米片用于电还原二氧化碳研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 模型催化剂制备 |
| 5.2.2 催化剂结构表征 |
| 5.2.3 电化学测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 BiOBr纳米片和Bi多孔纳米片的结构表征 |
| 5.3.2 电还原CO_2 性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 二维铜催化剂用于电还原硝酸根合成氨的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 模型催化剂合成 |
| 6.2.2 催化剂结构表征 |
| 6.2.3 电化学测试 |
| 6.2.4 氨的定量 |
| 6.2.5 同位素标记实验 |
| 6.2.6 反应平衡电势的计算 |
| 6.2.7 法拉第效率和产氨率计算 |
| 6.3 实验结果和讨论 |
| 6.3.1 铜催化剂的结构表征 |
| 6.3.2 电还原硝酸根的性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）草酸酯加氢铜基催化剂多尺度结构设计与构效关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 乙二醇 |
| 1.2.1 乙二醇的性质 |
| 1.2.2 乙二醇的应用 |
| 1.2.3 乙二醇的工业生产工艺 |
| 1.3 乙醇酸甲酯 |
| 1.3.1 乙醇酸甲酯的性质 |
| 1.3.2 乙醇酸甲酯的应用 |
| 1.3.3 乙醇酸甲酯的生产工艺 |
| 1.4 草酸二甲酯加氢反应催化剂体系 |
| 1.4.1 Cu基催化剂体系 |
| 1.4.2 其他催化剂体系 |
| 1.5 论文研究工作的提出 |
| 1.5.1 亟待解决的问题 |
| 1.5.2 本论文的研究内容 |
| 1.5.3 本论文的研究目标 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 化学试剂 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 比表面积测定及孔分布测定 |
| 2.3.2 催化剂铜负载量测定 |
| 2.3.3 傅里叶变换红外吸收光谱 |
| 2.3.4 电子显微镜表征 |
| 2.3.5 X射线表征 |
| 2.3.6 催化剂表面化学吸附与表面反应 |
| 2.4 催化剂评价 |
| 2.4.1 反应装置 |
| 2.4.2 催化剂评价过程 |
| 2.4.3 产物分析 |
| 2.5 模拟计算方法 |
| 2.5.1 氢气局部浓度动力学模拟 |
| 2.5.2 不同曲率表面氢气吸附能计算 |
| 2.5.3 周期性结构的吸附与解离计算 |
| 第3章 低氢酯比下高效纳米空腔催化剂的构筑 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同形貌催化剂的制备及调控 |
| 3.2.1 二氧化硅纳米微球的制备 |
| 3.2.2 表面组装纳米管的硅酸铜空心球(NAHS)的制备 |
| 3.2.3 硅酸铜纳米管(NTs)的制备 |
| 3.2.4 层状硅酸铜(Lamellar-structured Cu/SiO_2)的制备 |
| 3.3 不同形貌硅酸铜材料的结构表征 |
| 3.3.1 硅酸铜材料的形貌 |
| 3.3.2 不同形貌硅酸铜材料的化学组成 |
| 3.3.3 硅酸铜材料的孔道结构 |
| 3.3.4 硅酸铜前驱体结构特性小结 |
| 3.4 不同形貌铜硅催化剂的孔道结构和Cu物种性质 |
| 3.4.1 催化剂的形貌和孔道 |
| 3.4.2 催化剂表面铜物种性质及定量测定 |
| 3.5 不同形貌Cu/SiO_2催化剂性能 |
| 3.5.1 不同氢酯比下草酸二甲酯加氢反应活性 |
| 3.5.2 低氢酯比下NAHS催化剂稳定性评价 |
| 3.5.3 NAHS用于其他酯加氢体系 |
| 3.6 催化剂纳米空腔的氢气富集效应 |
| 3.6.1 不同形貌催化剂本征反应速率 |
| 3.6.2 不同形貌催化剂氢气吸附实验 |
| 3.6.3 不同催化剂结构表面氢气的局部浓度计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 纳米空腔催化剂的结构调控与吸附-扩散构效关系 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NAHS生长机理 |
| 4.3 NAHS纳米管长度调控及对催化加氢性能的影响 |
| 4.3.1 NAHS纳米管长度调控 |
| 4.3.2 不同纳米管长度的NAHS催化剂结构与活性位表征 |
| 4.3.3 NAHS纳米管长度对于DMO加氢反应性能的影响 |
| 4.4 NAHS空腔尺寸调控及其对催化性能的影响 |
| 4.4.1 NAHS空腔尺寸调控 |
| 4.4.2 NAHS空腔尺寸对于DMO加氢反应性能的影响 |
| 4.5 纳米空腔的吸附-扩散平衡效应 |
| 4.5.1 空腔尺寸对于氢气吸附性能的影响 |
| 4.5.2 空腔内壁曲面对于氢气分子吸附能力的DFT计算 |
| 4.5.3 NAHS催化剂中DMO扩散通量计算 |
| 4.5.4 纳米空腔吸附-扩散的平衡效应 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 催化剂表面铜物种原子级迁移及重构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 负载型Cu基催化剂的制备 |
| 5.2.1 层状硅酸铜与CeO_2合成 |
| 5.2.2 Cu/CeO_2催化剂制备方法 |
| 5.3 低温下Cu物种迁移现象 |
| 5.3.1 低温热处理下铜物种的载体间迁移 |
| 5.3.2 热处理温度对Cu物种迁移过程的影响 |
| 5.4 Cu物种迁移对DMO加氢反应性能的影响 |
| 5.5 Cu物种原子级迁移机理研究 |
| 5.5.1 迁移过程中Cu颗粒尺寸变化 |
| 5.5.2 迁移过程中Cu物种价态及配位结构变化 |
| 5.5.3 5Cu-Stable中 Cu_3簇结构的原子级表征 |
| 5.5.4 Cu原子级迁移过程DFT研究 |
| 5.5.5 Cu原子级有序迁移 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 高效选择性加氢催化剂设计及铜纳米颗粒尺寸效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不同铜负载量Cu-Stable催化剂铜物种精细形貌结构 |
| 6.2.1 7Cu-Stable铜簇原子级形貌 |
| 6.2.2 9Cu-Stable和 11Cu-Stable铜纳米颗粒尺寸确定 |
| 6.2.3 Cu物种相结构,电子结构与配位结构 |
| 6.2.4 Cu物种尺寸的综合分析确定 |
| 6.3 Cu物种尺寸对DMO选择性催化加氢性能影响 |
| 6.3.1 Cu物种尺寸对DMO加氢产物分布影响 |
| 6.3.2 高性能Cu_3簇选择性加氢催化剂 |
| 6.4 负载Cu物种对于DMO加氢的尺寸效应 |
| 6.4.1 Cu物种尺寸对于MG的吸附能力影响 |
| 6.4.2 Cu物种尺寸对氢气解离能力影响 |
| 6.4.3 负载Cu物种尺寸效应与设计策略 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）燃料电池催化剂的实验与密度泛函理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池简介 |
| 1.2.1 燃料电池的发展历史与现状 |
| 1.2.2 燃料电池的种类 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理 |
| 1.2.4 直接乙醇燃料电池(DEFC)的工作原理 |
| 1.3 燃料电池阴极氧还原反应(ORR)的反应机理 |
| 1.4 DEFC阳极乙醇氧化反应(EOR)的反应机理 |
| 1.5 ORR催化剂研究进展 |
| 1.5.1 铂基ORR催化剂的研究进展 |
| 1.5.2 钯基ORR催化剂的研究进展 |
| 1.5.3 热处理条件对ORR催化剂活性的影响 |
| 1.5.4 催化剂组分对ORR活性的影响 |
| 1.6 EOR催化剂研究进展 |
| 1.7 燃料电池催化剂研究的挑战 |
| 1.8 本论文研究内容 |
| 第二章 实验与计算方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂与材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 催化剂的物理化学性能表征 |
| 2.2.1 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.3 高分辨率透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.2.4 像差校正透射电子显微镜(ACTEM) |
| 2.2.5 高角度环形暗场像-扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM) |
| 2.2.6 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2.7 高能X射线衍射(HE-XRD)和对分布函数(PDF)分析 |
| 2.2.8 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.9 热重分析(TGA) |
| 2.3 催化剂的电化学性能表征 |
| 2.3.1 工作电极的制备 |
| 2.3.2 循环伏安法(CV) |
| 2.3.3 旋转圆盘电极法(RDE) |
| 2.3.4 ORR加速稳定性测试(ADT) |
| 2.4 燃料电池测试 |
| 2.4.1 膜电极(MEA)的制备 |
| 2.4.2 原位HE-XRD燃料电池实验 |
| 2.5 密度泛函理论(DFT) |
| 2.5.1 计算模型 |
| 2.5.2 计算方法 |
| 第三章 热处理温度对Pd Cu催化剂的结构和ORR活性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分与计算方法 |
| 3.2.1 PdCu合金催化剂的制备 |
| 3.2.2 物理化学性能表征 |
| 3.2.3 电化学性能测试 |
| 3.2.4 计算模型与方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的组成与形貌 |
| 3.3.2 催化剂的结构分析 |
| 3.3.3 催化剂的表面性质 |
| 3.3.4 催化剂的ORR性能测试 |
| 3.3.5 DFT计算研究 |
| 3.3.6 实验结果与理论计算的关联 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PtPdCu催化剂的ORR活性和稳定性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分与计算方法 |
| 4.2.1 PtPdCu合金催化剂的制备 |
| 4.2.2 物理化学性能表征 |
| 4.2.3 电化学性能测试 |
| 4.2.4 计算模型与方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂的组成与形貌 |
| 4.3.2 催化剂的结构分析 |
| 4.3.3 催化剂的ORR活性测试 |
| 4.3.4 催化剂的ORR稳定性测试 |
| 4.3.5 催化剂非原位稳定性结构测试 |
| 4.3.6 催化剂原位稳定性结构测试 |
| 4.3.7 DFT计算研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 EOR中关键反应在Cu(100)表面上的DFT研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型与方法 |
| 5.2.1 计算模型 |
| 5.2.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 关键物种的吸附研究 |
| 5.3.2 CH_3CO断裂C-C键与断裂C-H键的研究 |
| 5.3.3 CH_2CO断裂C-C键与断裂C-H键的研究 |
| 5.3.4 CHCO断裂C-C键与断裂C-H键的研究 |
| 5.3.5 CH_nCO(n=3,2,1)断裂C-C键与断裂C-H键的研究总结 |
| 5.3.6 碱性条件对于反应的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 EOR中关键反应在Pd(100)表面上的DFT研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算模型与方法 |
| 6.2.1 计算模型 |
| 6.2.2 计算方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 关键物种的吸附研究 |
| 6.3.2 中间产物乙醛分子断键行为的研究 |
| 6.3.3 CH_nCO(n=3,2,1,0)断裂C-C键的研究 |
| 6.3.4 CH_nCO(n=3,2,1)断裂C-H键的研究 |
| 6.3.5 CH_nCO(n=3,2,1,0)断裂C-C键与断裂C-H键的研究总结 |
| 6.3.6 碱性条件对于C-C键断裂反应的影响及乙酸的生成 |
| 6.3.7 碱性条件对于C-H键断裂反应的影响 |
| 6.3.8 EOR在Pd(100)表面上反应路径综述 |
| 6.3.9 关键中间产物对EOR的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与创新点 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）CuO-CeO2纳米催化剂界面结构调控及其CO选择性氧化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 选择性氧化脱除CO催化剂的发展概况 |
| 1.2.1 贵金属催化剂 |
| 1.2.2 非贵金属铜系催化剂 |
| 1.3 CuO-CeO_2催化剂选择性氧化CO反应的机理研究 |
| 1.3.1 反应机理 |
| 1.3.2 活性物种 |
| 1.4 形貌可控的二氧化铈基纳米催化剂的研究进展 |
| 1.4.1 形貌可控的CeO_2合成方法研究进展 |
| 1.4.2 形貌可控的CeO_2暴露晶面研究进展 |
| 1.4.3 形貌可控的CeO_2负载贵金属/过渡金属催化剂研究进展 |
| 1.5 立题依据和研究内容 |
| 1.5.1 立题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 原料与试剂 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 不同形貌CuO/CeO_2催化剂的制备 |
| 2.2.2 CeO_2纳米棒微结构的调控及CuO/CeO_2纳米棒催化剂的制备 |
| 2.2.3 不同表面铜覆盖度的CuO/CeO_2纳米棒催化剂的制备 |
| 2.2.4 不同过渡金属掺杂的CuO/CeO_2纳米棒催化剂的制备 |
| 2.2.5 复合型Cu_xCe_(1-x)O_2纳米棒催化剂的制备及后处理 |
| 2.3 催化剂活性评价 |
| 2.3.1 反应装置 |
| 2.3.2 催化性能评价 |
| 2.4 催化剂的表征方法 |
| 第三章 二氧化铈的形貌效应对CuO/CeO_2催化剂界面性质及催化性能的调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 催化剂的活性评价 |
| 3.2.2 形貌分析 |
| 3.2.3 结构/织构性质 |
| 3.2.4 表面元素分布及氧空穴浓度 |
| 3.2.5 氧化还原性能 |
| 3.2.6 In situ DRIFTs分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 二氧化铈的微结构以及铜覆盖度对CuO/CeO_2纳米棒催化剂界面性质及催化性能的调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二氧化铈的微结构对CuO/CeO_2纳米棒催化剂界面性质及催化性能的调控 |
| 4.2.1 催化剂的活性评价 |
| 4.2.2 形貌分析 |
| 4.2.3 结构/织构性质 |
| 4.2.4 表面元素分布及氧空穴浓度 |
| 4.2.5 氧化还原性能 |
| 4.2.6 In situ DRIFTs分析 |
| 4.3 铜覆盖度对CuO/CeO_2纳米棒催化剂界面性质及催化性能的调控 |
| 4.3.1 催化剂的活性评价 |
| 4.3.2 结构/织构性质 |
| 4.3.3 表面元素分布 |
| 4.3.4 氧化还原性能及铜分散度 |
| 4.3.5 In situ DRIFTs分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 过渡金属掺杂效应对CuO/CeO_2纳米棒催化剂界面性质及催化性能的调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 催化剂的活性评价 |
| 5.2.2 结构/织构性质 |
| 5.2.3 形貌和物相分析 |
| 5.2.4 表面元素分布及氧空位浓度 |
| 5.2.5 氧化还原性能 |
| 5.2.6 In situ DRIFTs分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 复合型Cu_xCe_(1-x)O_2纳米棒催化剂的合成及铜物种的迁移性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 复合型Cu_xCe_(1-x)O_2纳米棒催化剂的合成及其在CO选择性氧化反应中的应用 |
| 6.2.1 催化剂的活性评价 |
| 6.2.2 形貌分析 |
| 6.2.3 结构/织构性质 |
| 6.2.4 表面元素分布 |
| 6.2.5 动态储放氧性能 |
| 6.2.6 氧化还原性能 |
| 6.2.7 In situ DRIFs分析 |
| 6.3 复合型Cu_xCe_(1-x)O_2纳米棒铜物种迁移性及其对CO选择性氧化性能的影响 |
| 6.3.1 催化剂的活性评价 |
| 6.3.2 形貌分析 |
| 6.3.3 结构/织构性质 |
| 6.3.4 表面元素分布及氧空穴浓度 |
| 6.3.5 氧化还原性能 |
| 6.3.6 In situ DRIFTs分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 读博期间发表的论文 |
（8）Cu/ZnO反应吸附脱硫剂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 FCC汽油选择性加氢脱硫技术 |
| 1.2.1 选择性加氢脱硫技术 |
| 1.3 吸附脱硫技术 |
| 1.3.1 反应吸附脱硫剂的研究进展 |
| 1.3.2 Ni/ZnO反应吸附脱硫机理 |
| 1.3.3 反应吸附脱硫工艺 |
| 1.4 烯烃反应的研究 |
| 1.4.1 烯烃加氢饱和反应的研究 |
| 1.4.2 烯烃异构化反应的研究 |
| 1.5 固定床铜基反应吸附脱硫前景及展望 |
| 1.6 研究目的及主要任务 |
| 第二章 Cu/ZnO作为反应脱硫剂的理论分析及其实验初探 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 Aspen Plus的热力学计算 |
| 2.2.2 密度泛函数(DFT)计算 |
| 2.2.3 Cu/ZnO吸附剂的长周期性能评价 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 典型反应的热力学常数的计算 |
| 2.3.2 噻吩和烯烃吸附能的计算 |
| 2.3.3 Cu/ZnO固定床反应吸附剂脱硫剂的性能评价 |
| 2.3.4 Cu/ZnO反应吸附脱硫机理的研究 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 Cu/ZnO中铜的组成结构表征及其对反应吸附性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料和试剂 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 催化剂的评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD分析结果 |
| 3.3.2 低温N_2吸附法(BET法)结果分析 |
| 3.3.3 TPR结果分析 |
| 3.3.4 XPS分析结果 |
| 3.3.5 反应吸附脱硫性能评价评价 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Cu/ZnO中 ZnO的形貌表征及其对反应吸附性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 |
| 4.2.2 吸附剂的制备 |
| 4.2.3 吸附剂的表征 |
| 4.2.4 吸附剂活性评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 XRD表征 |
| 4.3.2 低温N_2吸附(BET法) |
| 4.3.3 扫描电镜分析(SEM) |
| 4.3.4 透射电镜分析(TEM) |
| 4.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS分析) |
| 4.3.6 TPR结果分析 |
| 4.3.7 Cu/ZnO的脱硫活性评价 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 Cu/ZnO中的孔结构表征及其对反应吸附性能的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 催化剂的制备 |
| 5.2.2 催化剂的表征 |
| 5.2.3 吸附剂的活性评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 低温N_2吸附(BET法) |
| 5.3.2 XRD表征结果 |
| 5.3.3 透射电镜结果(TEM) |
| 5.3.4 热重分析(TG) |
| 5.3.5 程序升温还原(TPR) |
| 5.3.6 有序介孔结构形成机理 |
| 5.3.7 有序介孔Cu-ZnO-Al_2O_3吸附剂的反应活性评价 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 分子筛改性Cu/ZnO的制备及其催化汽油的临氢改质 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验药品 |
| 6.2.2 催化剂的制备 |
| 6.2.3 催化剂的表征 |
| 6.2.4 催化剂活性评价及装置 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 XRD表征 |
| 6.3.2 低温N_2吸附(BET法) |
| 6.3.3 NH_3-TPD分析 |
| 6.3.4 评价结果 |
| 6.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）纳米碳构型设计及其增强铜基复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 铜基复合材料的研究现状 |
| 1.3 纳米碳增强体的研究现状 |
| 1.3.1 制备 |
| 1.3.2 物理化学性能 |
| 1.3.3 表面改性 |
| 1.3.4 构型设计 |
| 1.4 纳米碳/金属复合材料的研究现状 |
| 1.4.1 制备 |
| 1.4.3 界面 |
| 1.4.4 宏观性能 |
| 1.4.5 界面对宏观性能的影响 |
| 1.4.6 界面对变形织构的影响 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 纳米碳构型的制备 |
| 2.2.1 氧化改性碳纳米管的制备 |
| 2.2.2 石墨烯纳米带的制备 |
| 2.2.3 多层碳纳米带的制备 |
| 2.2.4 树叶状碳纳米管-石墨烯纳米带复合构型的制备 |
| 2.3 纳米碳/铜复合材料的制备 |
| 2.4 设备与方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 纳米碳构型设计与调控 |
| 3.1 液相氧化法制备表面改性碳纳米管 |
| 3.2 氧化剥离多壁碳纳米管制备石墨烯纳米带 |
| 3.3 气相氧化法制备多层碳纳米带 |
| 3.3.1 纳米碳结构演变 |
| 3.3.2 轴向剪切机制 |
| 3.3.3 氧化机制 |
| 3.3.4 内在导电性能 |
| 3.4 氧化剥离制备树叶状碳纳米管-石墨烯纳米带复合构型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 纳米碳/铜复合材料的制备、性能与强化机制 |
| 4.1 多壁碳纳米管/铜复合材料 |
| 4.2 石墨烯纳米带/铜复合材料 |
| 4.2.1 石墨烯纳米带/铜复合材料的制备 |
| 4.2.2 石墨烯纳米带/铜复合材料的性能 |
| 4.2.3 石墨烯纳米带/铜复合材料的强韧化机制 |
| 4.3 碳纳米带/铜复合材料 |
| 4.3.1 碳纳米带/铜复合材料的制备 |
| 4.3.2 碳纳米带/铜复合材料的性能 |
| 4.4 树叶状复合构型/铜复合材料 |
| 4.4.1 树叶状复合构型/铜复合材料的制备 |
| 4.4.2 树叶状复合构型/铜复合材料的力学性能 |
| 4.4.3 树叶状复合构型/铜复合材料的强化机制 |
| 4.5 纳米碳构型与铜基复合材料性能的关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 纳米碳/铜复合材料的热变形行为与织构 |
| 5.1 石墨烯纳米带/铜复合材料的热变形行为 |
| 5.2 石墨烯纳米带/铜复合材料的热变形织构 |
| 5.3 界面对复合材料热变形织构形成的影响 |
| 5.3.1 界面促进动态再结晶 |
| 5.3.2 非常规滑移 |
| 5.3.3 粘塑性自洽模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 主要结论及创新点 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
（10）甘油加氢制丙二醇Cu基和Pt基催化剂结构与性能（论文提纲范文）
| 论文的主要创新点 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述与选题 |
| 1 引言 |
| 1.1 生物柴油技术发展现状 |
| 2 甘油加氢制备1,2-丙二醇 |
| 2.1 1,2-丙二醇生产现状 |
| 2.2 甘油加氢制备1,2-丙二醇研究进展 |
| 2.2.1 铜基催化剂催化甘油加氢制1,2-丙二醇 |
| 2.2.2 Ni、Ru、Pt等非铜基催化剂催化甘油加氢制1,2-丙二醇 |
| 3 甘油加氢制备1,3-丙二醇 |
| 3.1 1,3-丙二醇生产现状 |
| 3.2 甘油加氢制备1,3-丙二醇研究进展 |
| 4 本论文选题意义 |
| 5、参考文献 |
| 第二章 实验方法 |
| 1 催化剂制备 |
| 1.1 Cu-ZnO催化剂 |
| 1.2 Cu-Ni-ZnO催化剂 |
| 1.3 t-ZrO_2和m-ZrO_2 |
| 1.4 Pt/WO_3/ZrO_2催化剂 |
| 2 催化剂甘油加氢反应性能评价 |
| 3 催化剂表征 |
| 3.1 X-射线粉末衍射(XRD) |
| 3.2 H_2-程序升温还原(H_2-TPR) |
| 3.3 BET比表面积测试 |
| 3.4 CO吸附测定Pt~0分散度及N_2O解离吸附测定表面Cu~0量 |
| 3.5 NH_3吸附-程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 3.6 激光拉曼光谱(LRS) |
| 3.7 光电子能谱(XPS) |
| 4、参考文献 |
| 第三章 Cu-ZnO催化剂结构与甘油加氢制1,2-PDO性能 |
| 1 引言 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 不同组成CuO-ZnO样品氢还原前后物相组成 |
| 2.2 不同组成Cu-ZnO催化剂甘油加氢反应性能 |
| 2.3 Cu-ZnO催化剂中ZnO组分作用 |
| 2.4 成型Cu-ZnO催化剂甘油加氢反应性能考察 |
| 3 小结 |
| 4、参考文献 |
| 第四章 添加Ni对Cu-ZnO催化剂甘油加氢性能的影响 |
| 1 引言 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 不同组成CuO-NiO-ZnO样品还原前后物相组成 |
| 2.2 不同组成Cu-Ni-ZnO催化剂甘油加氢反应性能 |
| 2.3 CuO-NiO-ZnO样品可还原性能 |
| 3 小结 |
| 4、参考文献 |
| 第五章 Pt/WO_3ZrO_2催化剂结构与甘油催化加氢反应性能 |
| 1 引言 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 WO_3在ZrO_2表面的分散 |
| 2.2 Pt/WO_3/ZrO_2催化剂反应性能 |
| 2.3 Pt/WO_3/m-ZrO_2催化剂可还原性 |
| 2.4 Pt/WO_3/m-ZrO_2催化剂表面性质 |
| 2.5 Pt/WO_3/ZrO_2催化剂甘油加氢反应历程 |
| 3 小结 |
| 4、参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 科研成果发表情况 |
| 致谢 |
四、氢气的制备及铜原子量测定的实验改进探讨（论文参考文献）
- [1]铜锆合金纳米团簇催化性能的第一性原理研究[D]. 申艳阳. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]非贵金属掺杂气凝胶的制备及其催化性能研究[D]. 谭啸峰. 济南大学, 2021(02)
- [3]基于“三重表征”初中化学实验教学策略的研究[D]. 徐婉婷. 湖南师范大学, 2021
- [4]催化绿色转化小分子至高价值化工品的研究[D]. 付先彪. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]草酸酯加氢铜基催化剂多尺度结构设计与构效关系研究[D]. 药大卫. 天津大学, 2019(01)
- [6]燃料电池催化剂的实验与密度泛函理论研究[D]. 吴志鹏. 天津大学, 2019(06)
- [7]CuO-CeO2纳米催化剂界面结构调控及其CO选择性氧化性能研究[D]. 郭晓琳. 浙江大学, 2019(08)
- [8]Cu/ZnO反应吸附脱硫剂的研究[D]. 刘亚青. 中国石油大学(华东), 2018(01)
- [9]纳米碳构型设计及其增强铜基复合材料的制备与性能研究[D]. 杨名. 上海交通大学, 2018
- [10]甘油加氢制丙二醇Cu基和Pt基催化剂结构与性能[D]. 高强. 南京大学, 2016(05)