导读:本文包含了碳催化剂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光催化,催化剂,固氮,氮化,氨分子,还原反应,可见光,碳纳米,纳米材料,饱和碳原子
碳催化剂论文文献综述
吴长锋[1]（2019）在《高效氮化碳催化剂实现光催化循环固氮产氨》一文中研究指出从中科院合肥研究院固体所获悉，该所环境与能源纳米材料中心科研人员合成了钾离子和氰基修饰的氮化碳纳米带作为模型催化剂，发现氰基在固氮反应中参与了还原反应并能够再生，形成了固氮产氨循环。研究成果以全文形式日前发表在国际知名期刊《德国应用化学》上。(本文来源于《科技日报》期刊2019-09-27）
王亚军,唐家桓,周顺桂,袁海静[2]（2019）在《基于蒲桃花蕊的褶皱生物碳催化剂制备及其性能》一文中研究指出以天然蒲桃花蕊为原料,采用ZnCl_2活化与高温碳化相结合的方法制备出高比表面积、表面褶皱的多孔碳纤维催化剂.电化学测试表明:经ZnCl_2活化,并在900℃碳化制备的生物碳催化剂,具有良好的氧化还原性能.在碱性电解液环境中(0.1 mol·L~(-1) KOH),半波电位为-0.13 V(vs. Ag·AgCl~(-1)),接近商业Pt/C[-0.12 V (vs. Ag·AgCl~(-1))]的半波电位;同时该催化剂具有较好的稳定性与抗甲醇毒性.将此催化剂用作微生物燃料电池阴极催化剂时,最大功率密度为915.2 mW·m~(-2),略高于Pt/C(823.2 mW·m~(-2)).表明以天然蒲桃花蕊为原料制备的褶皱生物碳是一种理想的氧还原催化剂,为开发利用天然生物质作为高效氧还原催化剂提供了新方法.(本文来源于《福建农林大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
张烁烁[3]（2019）在《铁—碳催化剂体系对有机污染物的吸附与催化协同作用研究》一文中研究指出磁铁矿(Fe_3O_4)在自然界中广泛存在,在其表面Fe2+/Fe3+之间不停的相互转化,故Fe_3O_4是一种理想的异相催化剂。但是,Fe3O4在反应过程中往往聚集在一起,掩盖了其表面的活性位点,抑制了催化活性。为此,本文选择来源丰富、廉价易得、环境友好的生物炭(BC)作为载体负载Fe3O4,以抑制其在反应过程中的团聚现象,活性位点得以暴露,从而提高Fe3O4的催化活性。本文用一步共沉淀法、水热法合成纳米 Fe3O4-生物炭(Fe3O4-BC)、CuO-Fe3O4-生物炭(CuO-Fe3O4-BC)异相催化剂,并研究了异相催化剂吸附与协同催化去除双酚A(BPA)的反应过程和机理,取得如下结论:1、以法桐落叶为原生质热解得到的生物炭具有良好的理化性质,为更好地负载Fe3O4提供了条件。一步共沉淀法成功地合成了 Fe3O4-BC复合纳米材料。2、Fe3O4-BC催化PMS的能力远远大于Fe3O4,这可能是因为生物炭的吸附能力,增大了催化剂与PMS以及S04·-与BPA分子的接触机率,从而增大了催化剂和SO4O·-的利用率。BPA的去除效率随着初始pH的降低,催化剂投加量的增大而逐渐提高。3、在Fe3O4-BC/PMS降解系统中存在两种自由基(SO4·-和·OH),两种自由基都能催化降解BPA,其中硫酸根自由基是主要的自由基物种。4、在外加磁场的条件下,Fe3O4-BC材料能很容易地从水溶液中分离出来,在不同初始pH值体系中,材料重复使用5次后析出的铁离子浓度均不超过3 mg/L,说明Fe3O4-BC材料具有良好的可重复性和稳定性,在实际应用中拥有广阔的前景。5、在CuO-Fe3O4-BC/PMS体系中,铜离子的加入使得反应体系能在较宽的pH范围内对BPA达到一个很好的去除效果,克服了传统Fenton反应必须在强酸条件下进行的缺点。并且该催化剂在偏中性条件下去除效果最好,不用在反应前调节溶液的pH值,降低了处理成本,节省了后续处理过程。6、在CuO-Fe3O4-BC/PMS体系中,BPA的去除率随催化剂量的增加而增大。在一定范围内增加PMS浓度,BPA的去除率也随之增大,超过一定PMS浓度后,反而会抑制甚至猝灭SO4·-,降低BPA的去除率。7、铜离子和铁离子的协同作用,加速了Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ),Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)的循环,从而加速了催化剂表面的电子传递速率,促进了自由基的生成。生物炭对污染物分子的吸附促进了BPA分子与自由基的接触与反应,进一步提高了BPA的去除率。CuO、Fe3O4和BC叁者间达到了一个吸附与催化的协同作用。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-20）
吴媛[4]（2019）在《连续重整高碳催化剂对再生系统开工的影响》一文中研究指出以中国石油辽河石化公司为例,对连续重整装置催化剂再生系统在运行过程中存在的问题进行了相应的探究,并且采取了相应的措施对其中的问题进行解决。从而通过这种方式,促使连续重整高碳催化剂在运用再生系统的过程中正常开工的进行。(本文来源于《石化技术》期刊2019年04期）
徐锋[5]（2019）在《钯碳催化剂失活原因分析及处理措施》一文中研究指出钯碳催化剂是精对苯二甲酸生产中一种重要的催化剂,并且其价格十分昂贵,因此在使用过程中对于它的保护十分重要。文章分析了钯碳催化剂失活的原因,并采取了预防措施以及相应的解决措施,使催化剂的寿命得到了有效延长,大大降低了生产成本。(本文来源于《石油化工技术与经济》期刊2019年02期）
沈毅星[6]（2019）在《利用木质素制备掺杂纳米碳催化剂及其电催化氧还原性能研究》一文中研究指出在陆生植物中,木质素是仅次于纤维素的第二大有机物,由于木质素较高的碳含量,利用木质素制备的介孔炭材料在电容器和电催化方面具有广泛应用前景。本文以来源广泛、价格低廉的木质素为碳源,制备非金属掺杂纳米碳材料,探究制备条件对掺杂碳材料的影响,评价该材料电催化氧还原的性能,并讨论结构与性能关系,推动非贵金属催化的燃料电池发展。主要研究内容与结论如下:(1)以蔗渣木质素为碳前驱体,通过调节叁聚氰胺与尿素的比例,经过一步退火成功制备了类石墨烯结构的纳米碳薄片。通过制备条件调控了纳米碳薄片的比表面积、孔径分布、氮-硫掺杂量、掺杂形式。在叁聚氰胺与尿素的最佳比例为1:4:4,热解温度为1000 ~o C在下,获得了石墨化程度高的氮硫共掺杂的褶皱丰富的纳米碳薄片(LC-4-1000),该材料比表面积高达1208 m~2 g-~1,孔容达到1.40 cm~3 g-~1。在碱性介质中,LC-4-1000的半波电位(E_(1/2)=0.860 V)比商业Pt/C(E_(1/2)=0.850 V)高10 mV,且极限电流密度(4.67mA cm-~2,0.1V)与Pt/C(5.00mA cm-~2,0.1V)非常接近;在酸性介质中,LC-4-1000的半波电位仅仅比Pt/C低60 mV,且极限电流密度(E=0.1V时,J=6.18 mA cm-~2)明显优于Pt/C(E=0.1V时,J=5.00 mA cm-~2),并具有比Pt/C更佳的稳定性和抗甲醇性能,实验确定了LC-4-1000催化ORR是直接四电子氧还原途径。对纳米碳薄片结构与性能研究表明,在酸性条件下,石墨氮比例对催化ORR起关键作用,而噻吩硫在碱性条件下对ORR具有催化活性,在酸性条件下活性较低。(2)以商业低硫木质素为碳前驱体,叁聚氰胺和尿素为氮源,NaCl/ZnCl_2共晶盐为双模板剂,制备了N,S,Cl共掺杂叁维多孔碳催化剂。探究了NaCl和ZnCl_2对材料结构、氮-硫含量、比表面积和元素组成的影响,通过调节NaCl/ZnCl_2比例实现了对碳层间距、噻吩硫和石墨氮的调控。在NaCl/ZnCl_2最佳比例为3:1条件下,制备了一种适合电催化ORR的N,S,Cl共掺杂叁维多孔碳催化剂(LN-3-1),该材料比表面积高达1289 m~2 g-~1,孔容达到2.81 cm~3 g-~1。LN-3-1在碱性和酸性条件下均表现出优于Pt/C的ORR催化活性和动力学特性。特别是在酸性条件下,LN-3-1的半波电位比商业Pt/C高49 mV,塔菲尔斜率仅为43 mV dec-1,遵循直接四电子还原途径,具有优于Pt/C的循环稳定性,是目前酸性介质下性能优良的非金属氧还原催化剂。(3)首次采用木质素衍生的N,S,Cl共掺杂叁维多孔碳作为ORR催化剂,组装了H_2-O_2质子交换膜燃料单电池,获得了779 mW·cm~(-2)的最大功率密度,是目前报道的非金属碳基材料作ORR催化剂组装质子交换膜燃料单电池中,功率密度最大之一,具有好的应用前景。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-25）
宋丹丹,崔丽莉[7]（2019）在《N和Co修饰的多孔碳催化剂的制备及电催化析氢性能研究》一文中研究指出首先利用溶剂热法制备出两种不同的金属有机框架MOFs,将两种不同的MOFs分别与石墨烯材料复合,得到ZnCo-MOF/Gr以及Co-MOF/Gr,经过高温热解后形成碳层包裹的钴纳米颗粒负载在N掺杂的多孔碳材料上(Co-N-C-T以及Co/N/C),通过XRD、XPS、SEM和TEM等手段对其进行了结构和形貌表征。结果表明所制备的Co-N-C-900继承了MOFs的高比表面积的特性,尺寸均一,其比表面积高达488.73m~2g~(-1)和具有多级孔结构、高浓度的催化活性位点(N和Co的原子含量为3.77%和1.26%)。并通过一系列电化学测试手段对材料的电催化析氢(HER)性能进行了评估。结果表明Co-N-C-900在酸性和碱性条件下都表现出优异的HER催化性能,在不同电解质中的起始电位最正,塔菲尔斜率最小,与Pt/C最为接近。在经历了1000次的循环伏安(CV)测试后,测得的线性伏安曲线(LSV)与初始LSV基本重合,表明Co-N-C-900具有较好的稳定性。(本文来源于《长春理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
吴发旺[8]（2019）在《过渡金属（Mn，Co）负载氮掺杂碳催化剂的制备及其氧还原电催化性能研究》一文中研究指出氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)是金属空气电池和燃料电池等能量存储和转化装置中重要的阴极反应过程。ORR动力学迟缓,需要高活性的催化剂来降低反应能垒,提高反应速度。目前,贵金属铂(Pt)基催化剂是活性最高的ORR催化剂。然而,铂储量少、成本高、稳定性差和易中毒等缺点限制了其大规模应用。因此,亟需发展低成本、高效率的非贵金属催化剂,而其中氮掺杂碳载体负载的过渡金属催化剂(M-N-C,M指过渡金属如Fe,Co,Mn等)是最有前途的ORR催化剂之一,但目前对M-N-C催化剂的催化活性位点、构效关系及如何设计、制备高效催化剂仍然缺乏深入认识。基于以上研究背景,本论文以仿生聚合物聚多巴胺(polydopamine,PDA)为通用载体,利用其对金属离子的螯合能力,制备了一系列过渡金属(Mn,Co)/PDA前驱体,在经过高温碳化后得到了不同的M-N-C催化剂,并对其形貌结构和ORR催化性能进行了系统的研究。本论文主要工作如下:(1)制备了双金属MnO/Co纳米粒子负载在氮掺杂石墨烯(MnO/Co-N-G)并研究了其ORR催化性能。利用聚多巴胺的螯合能力,引入二元过渡金属Mn、Co并形成了Mn/Co-PDA-GO前驱体,随后碳化热解过程制备了氮掺杂石墨烯包覆的双金属MnO/Co催化剂。系统地研究了所制备的MnO/Co-N-G催化剂的形貌、结构和组成性质,发现该催化材料由MnO/Co双金属纳米粒子和N掺杂的石墨烯组成。在碱性溶液中,电化学测试表明MnO/Co-N-G催化剂相比于商业Pt/C表现出优异的ORR活性,具有更高的极限电流密度,更好的耐甲醇性和优异的稳定性。(2)制备了负载Mn_3O_4纳米粒子的具有丰富微孔结构的氮掺杂碳(Mn-N-C)并研究了其ORR催化活性。为了提高M-N-C催化剂中微孔比例和M-N_4活性位点密度,在前驱体中引入N含量高、易气化的单氰胺分子,同时选用无芬顿活性的过渡金属Mn,通过“一锅法”构建出螯合Mn离子的单氰胺-PDA修饰碳黑(Mn-CM-PDA-CB)前驱体,后续的高温处理转化为Mn_3O_4负载在具有微孔结构的氮掺杂碳黑(Mn-N-C)催化剂。实验结果证明,催化剂中存在着大量的微孔结构,丰富的氮含量提高了M-N_4活性位点的密度。在碱性介质中,催化ORR过程主要是以四电子过程进行,优化后的Mn-N-C催化剂表现出较高的催化活性以及优异的稳定性和甲醇耐受性。本硕士论文发展了一种简单环保的方法制备M-N-C氧还原催化剂,通过改变过渡金属种类、浓度、碳载体微孔结构等方式,制备了两种高效氧还原催化剂,并对其中的的活性位点,催化机理进行了初步的探索,有望为非贵金属高效ORR催化剂的研究提供一定的参考。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08）
王艺霖,王敏杰,李静,魏子栋[9]（2019）在《铁镍合金纳米颗粒镶嵌的多级孔氮掺杂碳催化剂的制备及析氧性能研究》一文中研究指出非贵金属铁镍合金催化剂在析氧反应(OER)中性能优异,表现出取代贵金属RuO_2催化剂的巨大潜力.以SiO_2为大孔模板,多巴胺为氮碳源, Fe~(3+), Ni~(2+)为金属源,通过原位吸附、聚合、焙烧、刻蚀等步骤制备得到铁镍合金纳米颗粒镶嵌的多级孔氮掺杂碳催化剂.碱性介质中的析氧反应测试表明,合金催化剂达到电流密度10 mA·cm~(-2)时过电位仅为286mV,显着低于以RuO_2为催化剂的380mV过电位;同时经过2000圈循环伏安老化后活性几乎无衰减,稳定性高.所制备的合金催化剂具有两方面结构优势:(1)铁镍合金以及单质铁纳米颗粒镶嵌于大孔碳的薄层孔壁中,有利于暴露活性位点;(2)石墨化氮碳层对合金纳米颗粒的保护提高了材料抗腐蚀性,进而提升其稳定性.(本文来源于《化学学报》期刊2019年01期）
李赏,田青,康欢,王家堂,潘牧[10]（2018）在《Fe基有序介孔碳催化剂的制备及其氧还原性能》一文中研究指出采用乙醇挥发自组装法,以F127为模版,甲阶酚醛树脂为碳源,NH3为氮源合成了有序多级孔的掺氮Fe基非贵金属催化剂。利用TEM,BET,XPS、LSV等方法对催化剂的成分、形貌和氧还原性能进行了表征。结果表明当Fe与苯酚的摩尔比为0.1时,得到的Fe0.1-N-OMC催化剂氧还原催化活性最好,在酸性溶液中,起始电位达到0.82 V(vs.RHE),半坡电势为0.73 V(vs.RHE),催化剂的有序介孔结构提高了催化剂的比表面积,最高可达1 218 m2/g。使有序介孔Fe基催化剂表现了优良的氧还原催化性能和稳定性。催化剂经过石墨化和氮气热处理后,氧还原性能变化规律和催化剂中吡啶氮的含量一致。(本文来源于《电源技术》期刊2018年11期）
碳催化剂论文开题报告
（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：
以天然蒲桃花蕊为原料,采用ZnCl_2活化与高温碳化相结合的方法制备出高比表面积、表面褶皱的多孔碳纤维催化剂.电化学测试表明:经ZnCl_2活化,并在900℃碳化制备的生物碳催化剂,具有良好的氧化还原性能.在碱性电解液环境中(0.1 mol·L~(-1) KOH),半波电位为-0.13 V(vs. Ag·AgCl~(-1)),接近商业Pt/C[-0.12 V (vs. Ag·AgCl~(-1))]的半波电位;同时该催化剂具有较好的稳定性与抗甲醇毒性.将此催化剂用作微生物燃料电池阴极催化剂时,最大功率密度为915.2 mW·m~(-2),略高于Pt/C(823.2 mW·m~(-2)).表明以天然蒲桃花蕊为原料制备的褶皱生物碳是一种理想的氧还原催化剂,为开发利用天然生物质作为高效氧还原催化剂提供了新方法.
（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。
碳催化剂论文参考文献
[1].吴长锋.高效氮化碳催化剂实现光催化循环固氮产氨[N].科技日报.2019
[2].王亚军,唐家桓,周顺桂,袁海静.基于蒲桃花蕊的褶皱生物碳催化剂制备及其性能[J].福建农林大学学报(自然科学版).2019
[3].张烁烁.铁—碳催化剂体系对有机污染物的吸附与催化协同作用研究[D].山东大学.2019
[4].吴媛.连续重整高碳催化剂对再生系统开工的影响[J].石化技术.2019
[5].徐锋.钯碳催化剂失活原因分析及处理措施[J].石油化工技术与经济.2019
[6].沈毅星.利用木质素制备掺杂纳米碳催化剂及其电催化氧还原性能研究[D].华南理工大学.2019
[7].宋丹丹,崔丽莉.N和Co修饰的多孔碳催化剂的制备及电催化析氢性能研究[J].长春理工大学学报(自然科学版).2019
[8].吴发旺.过渡金属（Mn，Co）负载氮掺杂碳催化剂的制备及其氧还原电催化性能研究[D].西南大学.2019
[9].王艺霖,王敏杰,李静,魏子栋.铁镍合金纳米颗粒镶嵌的多级孔氮掺杂碳催化剂的制备及析氧性能研究[J].化学学报.2019
[10].李赏,田青,康欢,王家堂,潘牧.Fe基有序介孔碳催化剂的制备及其氧还原性能[J].电源技术.2018