一、整体型催化剂在天然气催化部分氧化中的应用（论文文献综述）
王蕊[1]（2021）在《催化臭氧氧化用新型抗硅催化剂研究》文中研究指明煤化工废水污染物浓度高,毒性强,难于被微生物降解,若不经处理或只进行简单处理直接排放将会严重破坏水体环境和威胁人类健康。在对煤化工废水处理过程中,发现催化剂易被废水中硅酸盐包覆进而失活,严重制约了催化臭氧氧化技术（CWOO）在处理煤化工废水中的应用。本研究为解决臭氧催化剂被硅包覆进而失活这一问题,开发了新型CWOO用抗硅催化剂,并对其作为CWOO催化剂降解含硅间甲酚模型废水效果进行了评价。论文主要研究内容及结果如下:首先对多种商业和自制的催化剂载体进行了吸硅性能评价,发现实验室自制的KD-6微球炭和ZSM-5分子筛载体表现出优异的抗硅性能。基于上述两种载体制备了一系列负载Fe的微球炭催化剂和分子筛催化剂,进一步评价抗硅性能。以微球炭系列中抗硅性能最好的KD-Fe-3催化剂为研究对象,采用多种手段对其表面结构和性质进行了表征。以含间甲酚和二氧化硅的混合溶液为模型底物进行CWOO实验,采用响应面法对其反应条件进行了优化,最佳反应条件为:催化剂投加量为1.5 g/L,反应时间为24.97 min,臭氧浓度为70 mg/L,溶液初始pH为4.56,硅浓度为86.81 mg/L以及间甲酚浓度为77.80 mg/L,此时CWOO反应间甲酚转化率100%,TOC去除率是单独臭氧氧化反应体系中TOC去除率的4倍。对该催化剂进行了连续240 h CWOO反应评价,催化剂仍能保持较高的催化活性和稳定性。进一步研究发现KD-Fe-3催化剂的催化作用机理为自由基机理（·OH,O2·-以及1O2）。以ZSM-5分子筛为载体,使用等体积浸渍的方法制备抗硅催化剂。主要考察了催化活性组分种类、前驱体盐溶液种类、焙烧温度和活性组分负载量等相关制备工艺对催化剂抗硅性能和CWOO降解含硅间甲酚模型废水效果的影响。其最优制备条件:活性组分为Fe,前驱体盐为Fe（NO3）3,焙烧温度为500℃,负载量为3 wt%。此时间甲酚转化率100%,TOC去除率为36.35%,且抗硅效果良好。
王苗苗[2]（2021）在《负载型铂/铜基催化剂在多相催化中的“构效关系”研究》文中进行了进一步梳理催化剂的使用影响着人类社会的方方面面,无疑为人类的进步和发展奠定了不可替代的基础。随着能源需求量增多,能源的绿色转换也对科研工作者提出了更高的要求。而研究更多的新型高效的催化剂对提高能源利用率,控制环境污染是非常关键的。通过研究催化机理以及催化反应影响因素（载体效应,预处理条件,尺寸效应等）来揭示催化剂在热催化反应中的“构效关系”,对于开发设计更多新的具有高性能（高活性,高稳定性,高选择性）的金属负载型催化剂提供重要的理论指导。本篇论文主要采用了常规简单的合成方法制备合成一系列金属负载型催化剂。通过调控金属负载量,预处理条件,反应条件,助剂的掺杂等,来研究催化剂用于多相热催化反应中的“构效关系”。本论文相关的研究结果如下:（1）研究了Pt单原子负载在小尺寸Nb2O5上在CO氧化反应中的“构效关系”。使用碳酸钠,碳酸氢铵,碳酸铵以及尿素作为沉淀剂对草酸铌水合物进行沉淀,结果证明利用尿素作为沉淀剂制备可以得到高比表面积、纯六方相纳米Nb2O5粉末(127 m2·g-1,11 nm)。在新制备的Nb2O5负载不同含量的Pt均得到了以单原子Pt存在的Pt/Nb2O5催化剂。经过催化剂性能评估发现,经过氢气预处理后催化剂展现了比氧气预处理之后更高的活性。当经过氢气预处理之后,部分Pt单原子结合生成极小的团簇。而极小的Pt团簇以及低价态则是氢气预处理导致CO氧化反应活性提高的原因。（2）研究了Nb的掺入对于Cu/SiO2催化剂在CO氧化中的“构效关系”。分别将4 wt.%Nb和3 wt.%Cu负载于SiO2上得到单金属催化剂,同时将Nb和Cu负载于SiO2得到双金属催化剂,发现只负载Nb的催化剂对CO氧化反应没有活性,而同时负载Nb和Cu的催化剂比单独负载Cu的催化剂的活性展示了更高的活性。H2-TPR和XAFS表明Nb的掺入能与Cu之间相互作用,促进了Cu活性物种的还原能力,提高了Cu-（O）-Cu之间的配位数,从而提高了催化活性。（3）探究了预处理条件对于小尺寸的Cu/SiO2上进行CO氧化反应的“构效关系”研究。使用沉积沉淀法负载Cu于二氧化硅上,然后对催化剂进行水热处理以及氢气（或者氧气）预处理用于一氧化碳氧化。活性测试表明水热处理能明显提高催化剂的稳定性,而氢气预处理相比于氧气预处理能大幅提升催化活性（氧气预处理后催化剂几乎无活性）。In situ DRFTS,CO-TPR,H2-TPR,XAFS等表征手段证明氢气预处理可以将Cu2+还原为低价态,同时产生表面铜羟基,为之后反应物的吸附和活化提供活性位点,因此氢气预处理是催化剂获得活性的关键步骤;XAFS,TEM,N2吸脱附等表征手段结果表明水热预处理对Cu的价态没有影响,但是极大地改变了SiO2载体的结构并且改变了Cu的配位结构,这导致催化剂更为稳定,为催化剂提供了更多的中间活性位点,产生了更多的活性铜羟基。本章证明了铜的表面羟基对于CO氧化是至关重要的。（4）初步探索了负载型铜基催化剂用于氧气氧化丙烯制备环氧丙烷的反应。对催化剂上铜的负载量,预处理条件,反应气氛比例组成,反应温度,其他金属掺杂,以及不同载体的使用等对丙烯环氧化反应的影响进行了初步的探索。实验表明10 wt.%Cu铜催化剂在300℃下进行氢气下还原处理,在250℃下反应能得到较好的活性。丙烯与氧气摩尔比为1:1时,丙烯的转化率以及环氧丙烷的选择性可最优化,当丙烯转化率达到7%时,环氧丙烷的选择性为5%。而其他金属非贵金属（Nb、Mo、Bi、In、Li、Cs、Fe、Al、Sn、Sb、W）的简单掺杂对于反应的性能没有明显提高或者是不利于反应活性的。同时筛选了不同载体负载10wt.%Cu的催化剂活性,TS-1,S-1,SiC均不利于环氧丙烷的选择性,SiO2和Si3N4可获得较为稳定的丙烯转化率和环氧丙烷选择性,可考虑进行进一步研究。综上所述,本文主要研究了Cu基和Pt基催化剂在CO氧化反应中的“构效关系”,同时初步探索了影响铜基催化剂在丙烯直接氧化生成环氧丙烷反应中的因素。在Nb2O5上制备获得单原子Pt催化剂并研究了其在CO氧化中的“构效关系”,探明了氢气预处理对Cu基催化剂的结构和性能的改变,明确了Nb的掺入对于Cu/SiO2进行CO氧化的正向影响作用。这些研究工作有助于拓展开发新的催化剂,同时有助于理解催化剂结构与催化活性之间的关系。
郭淼鑫[3]（2021）在《Pd-Pt双金属催化剂的制备及其干/湿甲烷氧化性能研究》文中研究表明天然气汽车由于污染物排放量少、燃料经济性高等优点成为目前发展最快、使用量最多的替代能源汽车。然而,因天然气车中未燃烧的甲烷会造成比二氧化碳更严重的温室效应,针对具有稳定正四面体结构、C-H键难于被活化断裂的甲烷的催化氧化处理,也因此成为天然气车尾气排放控制的焦点。以贵金属为主要活性组分的贵金属催化剂具有极为优异的甲烷催化活性,是天然气车尾气净化的主流催化材料,尤以Pd基催化剂最为常见,但在含水天然气车尾气气氛中其活性（亦称“湿甲烷催化活性”）会因大量水蒸气的存在而受到明显抑制。国内外对此开展了大量研究工作,其中以添加Pt后制成的Pd-Pt双金属催化剂的湿甲烷催化活性最佳,但具体的影响因素和构效关系还鲜见报道。为深入探究,作者所在课题组制定了系统的研究方案,本论文工作为其中的一部分,主要围绕制备方法、焙烧温度和Pd、Pt配比等对Pd-Pt双金属催化剂在含水和不含水气氛中的甲烷氧化活性（干/湿甲烷催化活性）的影响开展工作,旨在研究Pd-Pt双金属催化剂“制备-结构-性能”之间的关系,以为耐水蒸气的高性能天然气车尾气净化催化剂的开发奠定基础。论文主要开展的研究工作及取得的主要研究结果如下:（1）制备方法对Pd-Pt双金属催化剂干/湿甲烷氧化性能的影响研究。通过对分别以PVA保护的共还原法、分步高压有机溶剂法、胶体化学法和机械混合法四种方法制备的Pd-Pt双金属催化剂在水热老化前后组织结构、表面性质及干/湿甲烷催化氧化性能的分析表征与测试,发现制备方法会通过影响催化剂的晶相结构、微观结构、氧化还原能力以及贵金属的化学状态最终影响催化剂的干/湿甲烷氧化性能;采用胶体化学法制备的独立位点型新鲜和水热老化Pd-Pt双金属催化剂表现出优异的干/湿甲烷催化氧化性能和较强的耐水性能,这得益于其贵金属颗粒的高度分散、催化剂的强氧化还原能力和较高的Pd2+含量。（2）焙烧温度对Pd-Pt双金属催化剂干/湿甲烷氧化性能的影响研究。通过对分别以450℃、550℃、600℃和750℃焙烧的采用同一种制备方法（胶体化学法）制备的Pd-Pt双金属催化剂在水热老化前后组织结构、表面性质及干/湿甲烷催化氧化性能的分析表征与测试,发现焙烧温度的不同将通过影响Pd、Pt纳米颗粒的生长或烧结程度以及Pd、Pt之间的相互作用进而影响新鲜催化剂的比表面积、晶相结构、氧化还原能力和贵金属的化学状态,而对在同一水热老化条件下处理得到的水热老化催化剂的织构参数、晶相结构的影响不明显,仅略微影响水热老化催化剂的氧化还原能力和贵金属的化学状态;控制合适的焙烧温度对制备高活性Pd-Pt双金属催化剂具有较为重要的作用,这将在减少能源消耗的同时获得具有良好干/湿甲烷氧化性能的天然气车用高效催化剂。（3）不同的Pd、Pt配比（摩尔比例）对催化剂干/湿甲烷氧化性能的影响研究。通过对分别以四种不同Pd、Pt配比（Pd与Pt的摩尔比为1:3、1:1、3:1和5:1）制备的Pd-Pt双金属催化剂和单Pd、单Pt催化剂在水热老化前后组织结构、表面性质及干/湿甲烷催化氧化性能的分析表征与测试,发现Pd、Pt配比的不同会通过影响催化剂的织构参数、晶相结构、氧化还原能力和贵金属的化学状态等最终影响催化剂的干/湿甲烷氧化活性;具有适当Pd、Pt配比（如Pd与Pt的摩尔比例为5:1）的Pd-Pt双金属催化剂中的两种贵金属之间由于产生了明显的协同作用从而有效改善了单Pd和单Pt催化剂的抗烧结能力、提高了高温热稳定性、增强了氧化还原能力和增高了催化剂中活性组分Pd2+的浓度,进而提升了单Pd和单Pt催化剂的干/湿甲烷氧化活性。综合论文研究,得出如下重要结论:（1）通过胶体化学法制备的以600℃焙烧的Pd、Pt配比5:1的独立位点型Pd-Pt双金属催化剂具有显着优异的干/湿甲烷催化活性;（2）氧化态的钯物种(Pd2+)在保证催化剂具有高甲烷氧化催化活性中扮演了极为重要的角色,因此需要采用合适的制备方法、适宜的焙烧温度和恰当的金属-金属配比来激发和促进Pd O物种的形成与Pd O含量的增多以及Pd O颗粒的高度分散,并在两种或多种金属的协同作用下最大限度地发挥其催化作用。该结论对后续更深入系统地开展湿甲烷氧化基础理论研究和开发更高性能的天然气车尾气净化催化剂具有重要的指导意义。
齐博阳[4]（2021）在《用于CO催化氧化的钙钛矿型催化剂的研究》文中认为随着人们对环境污染问题越来越重视,对大气污染的管控治理也变得越发重要。无论在机动车尾气还是铁矿石烧结等工业生产的烟气中,CO都是主要成分之一,将其从烟气中脱除一直是研究的热点。钙钛矿作为一类结构形式为ABO3的陶瓷氧化物,具有较高的组成灵活性、良好的热稳定性和化学稳定性,并且其对CO等无机分子的完全氧化具有很高的催化活性。因此钙钛矿型材料在近些年的催化剂研究中受到了越来越多的关注。本文主要研究了不同类型的钙钛矿催化剂在CO催化氧化中的性能,探讨如何通过制备方法的改进以及催化剂结构成分的设计,实现CO完全氧化温度值的降低。首先,采用火焰喷雾合成法制备了La1-xSrxCo O3（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8）钙钛矿型催化剂,并通过各类表征测试及催化实验对掺杂催化剂的性能进行了探究。研究结果表明,火焰喷雾法合成的La1-xSrxCo O3催化剂性能远高于其他传统方法合成的同种催化剂,其中La0.4Sr0.6Co O3在催化反应中表现出了最高活性,CO转化率在达到50%和90%的温度值分别为T50%=148.6°C,T90%=165.9°C。由于钙钛矿结构溶解度的限制,当Sr2+的掺杂量达到0.8时,催化剂的活性无法进一步增加。此外通过CO连续催化氧化实验可知,火焰喷雾法制备的La1-xSrxCo O3具有良好的催化稳定性。其次,同样通过火焰喷雾合成法制备了La Mn1-xCuxO3（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8）钙钛矿型催化剂。研究发现Cu2+对B位的部分取代可以使催化剂的平均粒径和比表面积增加、Mn3+的还原更加容易。当x=0.6时催化剂有最佳活性,其中T50%=157.4°C,T90%=178.6°C。由于x=0.8时催化剂的相成分中钙钛矿相已不是主要组成部分,且比表面积有所减小,因此La Mn0.2Cu0.8O3的催化性能低于La Mn0.4Cu0.6O3。经过8次连续CO催化氧化循环后,La Mn1-xCuxO3催化剂依然可以保持良好的催化活性。最后,采用溶胶凝胶法合成了以HZSM-5沸石为载体的La Mn O3钙钛矿负载型催化剂,探究了20%、40%、60%、80%以及100%几种不同钙钛矿负载量对负载型催化剂活性的影响。研究结果表明,HZSM-5沸石载体可以极大地提升钙钛矿催化剂的比表面积,从而实现催化活性的提高。当钙钛矿负载量为60%时,60LM/HZSM-5催化剂具有较好的催化活性,其中T50%=172.7°C且T90%=201.5°C。当负载量增大至80%和100%时,由于钙钛矿会在沸石载体表面形成堆积孔使比表面积大幅减小,因此催化活性有所降低。在CO连续催化氧化循环实验中,催化剂在第8次循环反应中的T50%和T90%与第1次相比增幅均不超过20°C,说明LM/HZSM-5负载型钙钛矿催化剂同样具有良好的持续催化能力。
于强[5]（2020）在《非贵金属氧化物的缺陷构建及其在甲烷催化燃烧中的应用研究》文中进行了进一步梳理天然气是一种高效、清洁、廉价的清洁能源,天然气资源的开发和有效利用代表着当代能源结构的发展方向,也是可持续发展的保证和能源绿色化的重要途径。考虑到天然气主要成分CH4具有极高热力学稳定性,对甲烷C-H键的低温活化一直以来是化学领域的圣杯。开发高效催化剂进行甲烷低温化学转化具有重要意义。贵金属基催化剂虽具有出色的C-H键活化能力,但也受到其高成本、储量少等因素的限制。本文旨在通过对非贵金属催化剂的缺陷构建,实现非贵金属高效催化甲烷氧化。所涉及的主要为MnOx基与Co3O4基材料,通过详尽的表征阐释了催化剂结构和性能的关系。采用球磨和选择性原子去除相结合的方法由LaMnO3制备了高缺陷的γ-MnO2。研究发现,球磨处理可以降低催化剂的颗粒尺寸并产生表面缺陷,而晶格缺陷则源于La原子的去除。La原子的缺失产生了一系列的有益影响:更高比表面积和Mn4+/Mn3+比例、更多的表面活性氧以及更高的低温氧化还原性能。该催化剂在WHSV为33,000 mL g-11 h-1的条件下表现出出色的甲烷催化燃烧性能,T50为398 oC,T90为465 oC,优于此前报道过的在甲烷催化氧化中具有最佳活性的α-MnO2。合成了不同晶面暴露的Co3O4催化剂,筛选其中对甲烷催化燃烧具有最佳活性的样品,并对其进行氮气等离子体处理。研究发现,对于不同暴露晶面的样品,其催化活性顺序为:Co3O4-111<Co3O4-100<Co3O4-110,（110）晶面的优势使得催化剂具有最高的缺陷含量以及表面氧物种,在WHSV=33,000 mL g-11 h-1的空速下T50为363 oC,T90为413 oC;与Co3O4-110相比,氮气等离子体处理后的样品拥有更多的氧空位含量和表面结构的无序度,其比表面积被进一步扩大并生成了更多的微孔结构。N掺杂能有效活化Co3O4的表面的氧原子,降低了甲烷中C-H键的活化能垒。N-Co3O4-110在WHSV=33,000 mL g-11 h-1的空速下T50为302 oC,相比于Co3O4有63oC的显着降低。同时,N掺杂的样品展现出良好的水热稳定性,在525 oC,5 vol.%水汽存在下运行10 h,转化率仅降低3%。N-Co3O4-110是目前活性最高的非贵金属催化剂之一,具有良好的应用潜力。制备了六边形的Co3O4纳米片,并使用Na对Co3O4纳米片进行了还原处理。结果表明,Na处理显着提升了Co3O4纳米片的氧空位含量,使其获得了更高的低温氧化还原能力。研磨过程使催化剂的获得了更丰富的中孔分布,提升了其比表面积和孔体积。在WHSV=33,000 m L g-11 h-1的空速下,与Co3O4-NSs相比,Co3O4-NSs-Na的T50降低了46 oC,性能显着提升。
马玉霞[6]（2020）在《Ni/Al2O3纤维催化剂的改性研究》文中提出为了有效地利用化石能源,将天然气作为原料进行了深入研究。天然气的主要成分甲烷被整合成合成气（H2+CO）,合成气可通过费-托合成转化为液体燃料或其他化学品。Ni基催化剂对裂解烃或活化反应物具有高催化活性,而Al2O3作为一种低成本的催化剂载体。因此,Ni/Al2O3催化剂体系已广泛应用于甲烷重整和其他催化过程。此外,Ni/Al2O3催化剂在煅烧后形成NiAl2O4,NiAl2O4的形成增加了Ni的分散和催化剂/载体的相互作用。然而,在甲烷重整过程中,NiAl2O4的低还原性导致了低Ni利用率,而且在氧化剂（例如O2,H2O和CO2）存在下会重新形成惰性NiAl2O4。由于惰性NiAl2O4的重新形成,降低了Ni/Al2O3催化剂的活性。本文通过添加促进剂对Ni/Al2O3催化剂进行改性,促进剂主要通过抑制NiAl2O4在煅烧过程和反应过程形成,以及促进NiAl2O4的还原来提高Ni/Al2O3催化剂的催化活性。一、CeO2通过形成CeAlO3有效地促进了NiAl2O4的还原,从而阻止了NiAl2O4的再生。我们首次提出通过形成CeAlO3促进NiAl2O4还原的途径并且得到热力学证实。已经确定了影响CeAlO3形成的其他因素:还原过程中复合物中Ni的存在通过CeO2和NiAl2O4的固体反应促进了CeAlO3的形成;高还原和反应温度有利于CeAlO3的形成和稳定。二、MgO在催化剂煅烧过程中通过形成MgAl2O4固定Al2O3,从而减少NiAl2O4的形成。然而,促进效果受到具有低还原性的NiO-MgO固溶体的形成的限制。CeO2通过形成CeAlO3促进NiAl2O4还原,抑制NiAl2O4在反应过程中重新形成。本研究首次通过优化MgO-CeO2-Ni/Al2O3催化体系中MgO和CeO2的含量,证明了MgO和CeO2的协同促进作用对Ni/Al2O3催化剂甲烷部分氧化的促进作用。通过一步静电纺丝制备的纤维状催化剂具有良好的热稳定,为进一步研究协同作用奠定了基础。三、本文利用纤维催化剂的热稳定结构研究了La2O3的促进作用和煅烧温度对Ni/Al2O3催化剂的影响。加入La2O3通过形成钙钛矿型LaAlO3逐渐减少了NiAl2O4的形成,并在反应过程中稳定存在,从而抑制了惰性NiAl2O4的再次形成。煅烧温度越高,获得的LaAlO3钙钛矿的结晶度越高,改善了Ni还原性和增强了催化剂/载体相互作用,因此在甲烷重整过程中具有高的催化活性。因此,研发出用于高温甲烷重整的热稳定的纤维状Ni/LaAlO3催化剂。
赖金花[7]（2020）在《过渡金属催化剂在5—羟甲基糠醛氧化中的应用基础研究》文中研究说明由于化石资源的日益枯竭及其利用过程中导致的全球变暖和环境污染等问题,绿色可再生的生物质资源逐渐受到人们的广泛关注。5-羟甲基糠醛（HMF）是由生物质衍生而来的一种重要平台化合物,因含有醛基和醇羟基而具有非常活泼的化学性质。从HMF出发可以制备各种各样的呋喃基化学品,其氧化产物2,5-呋喃二甲醛（DFF）和2,5-呋喃二甲酸（FDCA）作为重要的有机中间体,具有广泛的工业应用前景。但由于HMF氧化反应具有多样性,如何高选择性地将HMF定向转化为DFF和FDCA仍是一个挑战。鉴于HMF氧化反应体系中常用的贵金属催化剂成本高及反应条件苛刻等问题,本工作设计合成了一系列新型的磁性钒基和锰氧化物纳米催化剂,应用于催化HMF选择氧化制DFF和FDCA,取得的主要研究结果如下:（1）以原位法制备了一类新型的磁性钒基催化剂（NH4·V3O8/Fe3O4）应用于催化HMF选择氧化为DFF。采用了TEM、FT-IR、XRD、ICP、VSM、TG-DTG等现代化测试技术对催化剂结构进行了表征,系统考察了溶剂、氧化剂、V/Fe摩尔比、催化剂用量、温度及时间等反应条件对DFF选择性的影响。结果表明:该催化剂在HMF选择氧化制DFF反应中表现出优异的催化性能,最高可实现95.5%的HMF转化率,DFF选择性可达82.9%。该催化剂具有磁性易分离和反应后处理简单等优势。（2）采用水热法合成了Mn O2纳米线,将其负载于含氮聚合物（PDVTA）载体上,并通过铜离子修饰制备了一系列Cu-MnO2@PDVTA催化剂用于催化HMF氧化合成FDCA。利用TEM、FT-IR、XRD、XPS和N2吸脱附等技术表征分析了催化剂结构,重点探究了催化氧化反应的机理,发现Cu2+和MnO2主要通过DFF和FFCA为中间体协同催化HMF氧化为FDCA。该催化剂实现了在无碱体系中催化HMF高选择性氧化为FDCA,选择性可达93.9%,该催化剂重复使用多次后仍保持良好的催化活性。（3）通过溶剂燃烧法制备了一系列锰基复合氧化物应用于催化HMF选择氧化制FDCA,考察了时间、温度、氧化剂用量等反应条件对催化活性的影响。实验结果表明,CuMn2O4在HMF选择氧化中表现出较优的催化性能。在乙腈溶剂体系中,以叔丁基过氧化氢为氧化剂,可实现HMF完全转化,FDCA选择性达94.5%.本研究紧密结合生物质平台化合物精细转化这一前沿领域,在催化新材料和反应工艺方面进行创新研究,为生物质平台化合物HMF高选择转化过程中过渡金属催化剂的设计和开发提供了重要参考。
陈小华[8]（2020）在《磷掺杂有序介孔氧化铝载钯催化剂在甲烷氧化反应中的性能研究》文中提出天然气作为清洁燃料正逐步成为我国主体能源之一,然而开发利用过程中低浓度甲烷排放却加剧了温室效应。催化燃烧技术是实现低浓度甲烷减排的有效方式,其关键在于高效催化剂的设计与研发。贵金属催化剂尤其是氧化铝负载钯催化剂（Pd/Al2O3）对甲烷催化燃烧具有优异的低温活性。但催化剂中钯粒子塔曼温度低、表面能高,在反应过程尤其高温下易发生迁移、聚集烧结,导致催化剂稳定性不佳;且钯基催化剂易与水汽作用而中毒失活。随着我国对环境保护和节能减排的日益重视,需开发出高效、稳定的催化剂。本文针对Pd/Al2O3催化剂存在的问题,利用磷外层多电子特征以及有序介孔氧化铝（OMA）高比表面积、有序孔道结构、孔尺寸可调等优点,合成结构性能优异的磷掺杂有序介孔氧化铝（P-OMA）,制备出对甲烷氧化高效稳定的催化剂。主要研究工作如下:（1）以异丙醇铝为铝源、P123为模板剂、磷酸为磷源、盐酸为酸度调节剂、醋酸为界面保护剂,采用溶胶-凝胶法合成P-OMA。考察P-OMA的热稳定性,并研究P-OMA载钯催化剂中钯物种的分散度,催化剂的氧化还原性能及对CO和CO2的吸附性能,探究影响催化剂性能的关键因素。（2）在上述基础上,以磷酸二氢铵为磷源,探索简易合成P-OMA的方法。考察不同温度热处理及磷掺杂量对P-OMA织构性能和表面酸性的影响。探讨载体表面酸性、催化剂活性相的分布及氧化还原性能、金属-载体相互作用等对催化剂催化活性的影响,并研究催化剂的抗水和抗烧结性能。（3）以不同磷源为前驱体,将超声波作用于溶胶-凝胶体系合成P-OMA。研究其所制备的载钯催化剂结构性能的共性和差异。阐明催化剂微结构、性能与催化活性间的构效关系。（4）在上述基础上,合成磷与不同族金属元素（La,Ba或Zr）共掺杂的OMA,研究以其为载体制备的催化剂在甲烷氧化反应中的性能,揭示磷与金属元素的协同作用影响催化剂结构和性能的本质原因。论文主要研究结果如下:（1）与OMA相比,P-OMA其γ-Al2O3晶相形成温度以及γ-Al2O3→α-Al2O3的相变温度均提高,孔道结构更有序,抗烧结能力更强;与Pd/OMA相比,Pd/P-OMA中钯粒子分散度更高,其对CO具有更强的吸附性能;且Pd/P-OMA表面碱性更弱,有利于产物CO2的脱附。这些因素均使得Pd/P-OMA对甲烷氧化具有更高的催化活性。（2）通过改进的溶胶-凝胶法,简易合成出棒状形貌的P-OMA。其表面酸性强于OMA,以其为载体制备的催化剂中Pd2+/Pd0原子比高于Pd/OMA。催化剂Pd/ADP-OMA-6-1000（ADP表示（NH4）H2PO4为磷源,6表示磷掺杂量6wt.%,1000为载体焙烧温度。）表观活化能Ea(84 k J mol-1)更低,其具有更高的催化活性。这是由于其载体表面酸性及催化剂中活性相Pd O/Pd0比例(Pd2+/Pd0原子比为2.4)更适宜,其Pd O相更易被还原,更有利于催化剂上甲烷的解离吸附与活化。该催化剂经H2还原活化后,在321℃可实现对CH4的完全转化;在50 h等温反应过程呈现良好的稳定性。（3）由于P-OH在高温下转化形成P=O基团,其在水气氛中因水化作用生成P-OH,抑制了水分子在活性位的吸附,使得Pd/ADP-OMA催化剂与Pd/OMA相比表现出更强的抗水性能。（4）采用超声辅助溶胶凝胶法,利用超声空化作用可促进铝盐的水解,显着缩短合成OMA的时间,得到簇状形貌的P-OMA。不同磷前驱体合成的载体制备的催化剂其性能有明显差异。催化剂Pd/ADP-OMA和Pd/OP-OMA（OP表示H3PO3为磷源）对甲烷氧化转化频率（TOF）更高、活性更好,完全转化温度(T99)明显低于Pd/OMA。这是由于Pd/ADP-OMA和Pd/OP-OMA具有更强的金属-载体相互作用,其氧物种和羟基更易被还原,氧移动能力更强,促进了Pd O与载体之间的氧交换能力以及反应中间体CO向产物的转化能力。（5）磷与金属（Ba、La或Zr）共掺杂OMA制备的催化剂中,磷与金属的协同作用降低了Pd O晶格的畸变程度,削弱了Pd-O键的强度,使Pd O相更易被还原;同时增加了暴露在台阶位的活性原子数目,降低了反应的活化能垒;提高了催化剂的氧移动能力。这些因素使其与Pd/ADP-OMA相比具有更好的低温活性和抗水性能。其中,Pd/ADP-La-OMA催化剂具有更优异的催化性能,其经60 h等温活化和甲烷还原后,可在305℃将CH4完全转化。该催化剂遵循M-v K反应机理,催化剂表面CH4的解离为速控步骤。
赵永[9]（2020）在《高浓度CO2气氛下Pd基CH4燃烧催化剂的反应性能研究》文中研究说明本论文旨在实现高浓度CO2条件下低含量有机物的高效催化燃烧。针对低温甲醇洗工艺排放的CO2驰放气,选取甲烷作为研究对象,围绕Pd基催化剂,通过系统研究催化剂载体种类和性质对高浓度CO2条件下甲烷催化燃烧性能的影响,开发出具有良好活性的低含量甲烷燃烧催化剂,并初步探究了催化剂性能改善的原因。首先,采用等体积浸渍法制备了不同载体（Al2O3、Si O2、Ce O2、Na Y和ZSM-5）的负载型Pd基催化剂,对比考察了不同载体催化剂在0/80%CO2气氛下催化燃烧甲烷的活性。研究发现,Al2O3、Ce O2和Na Y制备的催化剂均具有较优异的催化活性,Pd/Al2O3以其表面丰富的活性氧和Pd O还原温度较低而活性最佳;Si O2、ZSM-5（40）和ZSM-5（200）作为载体时,因酸性较强以及催化剂表面大量的非活性氧,不利于高浓度CO2下的甲烷催化燃烧;以Na Y为载体的催化剂活性受CO2影响较小,可能与载体较弱的酸性和微孔结构有关。其次,通过掺杂MgO对Al2O3进行了改性,探究了载体Al-Mg中MgO含量和焙烧温度对催化剂活性的影响。结果发现,MgO的加入使催化剂酸性进一步减弱,随着MgO含量增加,催化剂活性先提高后下降,其中Pd/Al-5Mg催化活性最好;随着载体Al-5Mg焙烧温度升高催化剂活性提高,Pd/Al-5Mg（900）和Pd/Al-5Mg（1000）最佳。主要原因是催化剂表面形成了镁铝氧化物,而且Mg0.388Al2.408O4比Mg Al2O4对催化活性影响更大。Mg0.388Al2.408O4为催化剂提供了丰富的活性氧物种以及改善了催化剂酸性,从而在甲烷催化燃烧反应中发挥作用。最后,考察了Pd/Al-5Mg（900）和Pd/Al2O3在高浓度CO2气氛高空速下的性能,发现由于前者活性更高,使两者T90相差66°C。由于Mg0.388Al2.408O4对催化剂活性物种的稳定作用,使得Pd/Al-Mg（900）在高温焙烧后依然能使T90降低44°C,表明添加MgO改性Al2O3有效提高了Pd/Al2O3高空速反应性能和热稳定性。
叶菁睿[10]（2020）在《钯铈催化剂的结构特性研究及其在CO氧化中的应用》文中指出贵金属纳米颗粒因其优异的催化性能,有着广泛的应用前景,但也面临着反应条件下稳定性差的问题。利用载体的性质限制纳米颗粒的团聚,影响活性中心的结构,进而提高催化剂的活性和稳定性一直是研究者关注的热点。本论文围绕铈（Ce）基载体负载贵金属钯（Pd）催化剂的结构调控及催化性能研究展开。通过适宜的制备方法,控制Pd颗粒大小及其在铈基载体上的位置与分布,探究Pd在无空间限域、部分限域和完全限域情况下的结构演变,实现对Pd空间分布和活性物种的有效调控。在此基础上,我们将这些不同结构的催化剂应用于CO氧化反应,考察其催化活性,分析不同Pd物种的结构及其在CO氧化中的催化作用机理。最终建立Pd/CeO2催化剂在CO低温氧化中构效关系,阐述其中反应机理并进一步优化催化剂的结构。首先,将Pd颗粒分布于CeO2纳米管外表面,考察无物理限域情况下Pd物种在热处理中的演化过程及其在CO氧化反应中的作用。结果表明,在热处理过程中,Pd逐渐掺杂进CeO2晶格形成Ce1-xPdxO2-δ固溶体,从而提升了表面Ce3+的浓度,有利于氧缺陷的产生。在掺杂量达到最大值时催化剂拥有最高CO氧化活性,84℃下转化率达到90%。此时最高的Ce4+还原程度和氧空穴浓度使得氧离子的流动性处于最高状态。进一步延长热处理将诱导Pd原子从氧化铈晶格中析出,迁移到表面被O捕捉,从而以更小尺寸的PdO颗粒分散在CeO2表面,即出现了贵金属再分散现象。PdO粒径的减小有助于催化活性的提高。其次,将Pd锚定在CeO2纳米管内表面,制备出核壳型Pd@CeO2纳米管催化剂,通过部分限域和Pd、Ce间相互作用的协同效应有效限制了 Pd的粒径大小和空间位置。并通过改变CeO2壳层厚度控制Pd的限域程度,从而对催化剂上Pd-Ce界面、Pd物种的分布及Pd-Ce相互作用予以调节。结果表明,随着CeO2壳层厚度逐渐增大,Pd-Ce作用逐渐增强,暴露在催化剂表面的Pd原子所占比例逐渐降低。本文还提出了表面Pd原子和Pd-Ce界面处原子数量的计算模型,以此为基础考察了不同Pd物种分布对两种TOF的影响。发现不同位置Pd原子对活性的贡献存在差异,界面原子提供了 CO吸附位点,在反应中最为重要。在CeO2壳层处于最佳厚度时,表面暴露的Pd原子数量同参与CeO2相互作用的Pd原子数量之比为0.26,此时界面处Pd原子拥有最高的TOF值（8.40×10-2 s-1）。在表现出优良的催化活性的同时,贵金属的抗烧结性能也得到了提高。为了更进一步限制Pd的粒径大小和空间位置,并且最大化Pd-Ce界面,本文将Pd纳米粒子封装进铈基金属有机框架（CeMOF）孔道结构内部进行完全限域。系统考察了不同制备方法和不同有机配体对Pd-CeMOF催化剂中Pd的空间位置、分散特性和Pd-Ce相互作用的影响。发现均苯三甲酸与Ce配位形成的纳米棒状结构更适合分散Pd颗粒。而对苯二甲酸与Ce配位形成的球体结构则不具备这一分散特性,容易导致Pd在热解过程中发生团聚,形成低分散,大尺寸,并与CeO2相互作用较弱的Pd颗粒。在采用原位组装法（Ce离子和有机配体围绕Pd颗粒组装成CeMOF）制备出的催化剂中,MOF结构对Pd颗粒产生了空间限域作用,促进了 Pd的高分散,并且能在热解过程中抑制团聚。这一封装型特殊结构使热解后的Pd-CeO2衍生物中出现了新的Pd物种—PdOx（s）/Pd-O-Ce（s）团簇,对CO低温氧化反应表现出了高活性。在上述利用限域结构调控Pd纳米颗粒的形态、大小和分散性研究的基础上。本文最后设计了镶嵌型Pd-CeO2纳米片催化剂,实现了高效钯铈催化剂的优化制备。以Pd-CeMOF为前驱体,通过改变热解条件控制衍生物中Pd颗粒的空间位置,使其恰好处于限域与无限域状态的临界点,既受到限域作用具有高分散小粒径的特征,同时不被CeO2阻碍活性位点的可接触性。而表面氧浓度的改变使得高活性PdOx（s）/Pd-O-Ce（s）团簇含量得以控制。Pd-CeO2-900具有高分散特性和高PdOx（s）/Pd-O-Ce（s）团簇含量,因此在58℃下即可转化90%的CO,表现出了本论文中的最高催化活性。结合表征与考评结果发现,PdOx（s）/Pd-O-Ce（s）团簇是在空间限域状态和低表面氧浓度的限制下,热解过程中在未被氧化完全的情况下与CeO2产生相互作用而形成的。O2-CO脉冲实验发现,PdOx（s）/Pd-O-Ce（s）团簇具有高活性氧物种,反应主要遵循Mars-van Krevelen机理进行。PdOx（s）/Pd-O-Ce（s）团簇吸附CO,高活性氧物种与之反应。而CeO2不断通过界面为其供应高活性氧物种,持续生成CO2。
二、整体型催化剂在天然气催化部分氧化中的应用（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、整体型催化剂在天然气催化部分氧化中的应用（论文提纲范文）
（1）催化臭氧氧化用新型抗硅催化剂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 煤化工废水处理现状 |
| 1.2.1 煤化工废水及危害 |
| 1.2.2 煤化工废水处理技术 |
| 1.3 催化臭氧氧化技术 |
| 1.3.1 催化臭氧氧化的应用 |
| 1.3.2 催化臭氧氧化技术的机理 |
| 1.3.3 非均相催化臭氧氧化用催化剂 |
| 1.4 催化臭氧氧化用催化剂的失活 |
| 1.5 研究内容和研究方案 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方案 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 催化剂制备 |
| 2.2.1 微球炭载体制备 |
| 2.2.2 微球炭催化剂制备 |
| 2.2.3 分子筛催化剂制备 |
| 2.3 催化剂表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.4 X射线荧光光谱(XRF) |
| 2.3.5 N_2物理吸附(BET) |
| 2.3.6 程序升温脱附(NH3-TPD) |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.8 电子顺磁共振(EPR) |
| 2.4 抗硅性能评价 |
| 2.5 催化臭氧氧化反应评价 |
| 2.5.1 间歇催化臭氧氧化实验 |
| 2.5.2 连续催化臭氧氧化实验 |
| 2.6 水质分析 |
| 2.6.1 硅含量测定 |
| 2.6.2 总有机碳(TOC) |
| 2.6.3 高效液相色谱(HPLC) |
| 2.6.4 酸碱度(pH) |
| 第三章 抗硅催化剂筛选 |
| 3.1 不同催化剂载体抗硅性能评价 |
| 3.2 不同负载型催化剂抗硅性能评价 |
| 3.3 微球炭抗硅性能评价 |
| 3.4 催化剂表征对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 KD-Fe-3催化剂催化体系优化及机理研究 |
| 4.1 催化剂表征 |
| 4.1.1 X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征 |
| 4.1.2 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
| 4.1.3 ICP发射光谱分析(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF)表征 |
| 4.1.4 N_2吸附脱附曲线(BET)表征 |
| 4.1.5 程序升温脱附-质谱(TPD-MS)表征 |
| 4.1.6 X射线光电子能谱(XPS)表征 |
| 4.1.7 程序升温脱附(NH_3-TPD、O_2-TPD)表征 |
| 4.1.8 电子顺磁共振(EPR)表征 |
| 4.1.9 磁性表征 |
| 4.2 KD-Fe-3催化剂臭氧体系单因素实验考查 |
| 4.3 KD-Fe-3催化剂响应面分析 |
| 4.3.1 实验设计 |
| 4.3.2 模型适应性评价与优化 |
| 4.3.3 模型分析 |
| 4.3.4 模型及最佳反应条件验证 |
| 4.3.5 最佳条件反应效果对比 |
| 4.3.6 催化臭氧氧化催化剂KD-Fe-3稳定性评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 改性ZSM-5分子筛催化剂CWOO处理含硅间甲酚废水的研究 |
| 5.1 活性组分种类对分子筛催化剂影响 |
| 5.1.1 催化剂表征结果 |
| 5.1.2 CWOO评价结果 |
| 5.2 前驱体盐溶液对分子筛催化剂影响 |
| 5.2.1 催化剂表征 |
| 5.2.2 CWOO反应评价 |
| 5.3 焙烧温度对分子筛催化剂影响 |
| 5.3.1 催化剂表征 |
| 5.3.2 CWOO反应评价 |
| 5.4 活性组分负载量对分子筛催化剂影响 |
| 5.4.1 催化剂表征 |
| 5.4.2 CWOO反应评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
（2）负载型铂/铜基催化剂在多相催化中的“构效关系”研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多相催化反应 |
| 1.2 负载型金属催化剂 |
| 1.2.1 负载型贵金属催化剂 |
| 1.2.2 负载型非贵金属催化剂 |
| 1.3 一氧化碳氧化反应 |
| 1.3.1 一氧化碳的产生 |
| 1.3.2 一氧化碳对人体的危害 |
| 1.3.3 一氧化碳的消除 |
| 1.3.4 一氧化碳氧化的应用 |
| 1.3.5 一氧化碳反应机理 |
| 1.4 负载型金属催化剂进行一氧化碳氧化的研究 |
| 1.4.1 铂基催化剂在一氧化碳氧化中的研究进展 |
| 1.4.2 铜基催化剂在一氧化碳氧化中的研究进展 |
| 1.5 丙烯直接氧化制备环氧丙烷 |
| 1.5.1 金基催化剂进行丙烯环氧化 |
| 1.5.2 银基催化剂进行丙烯环氧化 |
| 1.5.3 铜基催化剂进行丙烯环氧化 |
| 1.6 负载型催化剂的结构表征 |
| 1.6.1 原位漫反射傅里叶变换红外光谱 |
| 1.6.2 X射线吸收精细结构谱 |
| 1.7 本论文的选题 |
| 1.7.1 选题依据 |
| 1.7.2 研究内容及意义 |
| 第2章 Pt/Nb_2O_5催化剂在CO氧化中的“构效关系”研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验仪器和化学试剂 |
| 2.2.1 化学试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 铂催化剂的合成 |
| 2.2.4 铂催化剂的结构表征 |
| 2.2.5 铂催化剂的CO氧化活性测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 铂催化剂在CO氧化反应中的催化性能 |
| 2.3.2 铂催化剂的结构性质 |
| 2.3.3 铂催化剂的还原性质和活性物种 |
| 2.3.4 讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章:NbCu/SiO_2催化剂在CO氧化中的“构效关系”研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验和仪器部分 |
| 3.2.1 化学试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 催化剂的制备 |
| 3.2.4 催化剂的表征 |
| 3.2.5 催化剂的性能测试 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 催化剂的活性测试 |
| 3.3.2 催化剂的结构分析 |
| 3.3.3 讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Cu/SiO_2催化剂在CO氧化中的“构效关系”研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验和仪器部分 |
| 4.2.1 化学试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 二氧化硅负载铜催化剂的制备 |
| 4.2.4 铜硅催化剂的表征手段 |
| 4.2.5 催化性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 铜硅催化剂的催化活性 |
| 4.3.2 新制备的铜硅催化剂的结构性质 |
| 4.3.3 铜硅催化剂的还原性和局部配位结构 |
| 4.3.4 水热步骤对铜硅催化剂的影响 |
| 4.3.5 氢气预处理对铜硅催化剂的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 铜基催化剂用于丙烯直接氧化制备环氧丙烷的初步探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 化学试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 催化剂的制备 |
| 5.2.4 催化剂的结构表征 |
| 5.2.5 催化剂的丙烯环氧化活性测试 |
| 5.3 分析结果与讨论 |
| 5.3.1 不同负载量的催化性能 |
| 5.3.2 反应气体比例对催化性能的影响 |
| 5.3.3 反应温度对催化性能的影响 |
| 5.3.4 预处理条件对催化性能的影响 |
| 5.3.5 助剂的掺杂对催化性能的影响 |
| 5.3.6 不同载体负载铜进行丙烯环氧化反应的活性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）Pd-Pt双金属催化剂的制备及其干/湿甲烷氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 天然气车的发展及污染现状 |
| 1.1.1 天然气车的发展情况 |
| 1.1.2 天然气车排放污染的产生及危害 |
| 1.2 天然气车排放污染控制技术 |
| 1.3 甲烷氧化催化剂研究进展 |
| 1.3.1 甲烷催化氧化机理 |
| 1.3.2 甲烷氧化非贵金属催化剂 |
| 1.3.3 甲烷氧化贵金属催化剂 |
| 1.4 湿甲烷氧化催化剂研究进展 |
| 1.4.1 水对催化剂性能的影响研究 |
| 1.4.2 载体对催化剂性能的影响研究 |
| 1.4.3 制备方法对催化剂性能的影响研究 |
| 1.5 双金属催化剂在湿甲烷氧化中的应用研究 |
| 1.5.1 第二金属的影响 |
| 1.5.2 制备方法的影响 |
| 1.5.3 焙烧温度的影响 |
| 1.5.4 Pd、Pt配比的影响 |
| 1.6 论文的研究目的、意义与内容 |
| 1.6.1 研究目的与意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 2.1.1 实验试剂与材料 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 以不同方法制备Pd-Pt双金属催化剂 |
| 2.2.2 以不同温度焙烧Pd-Pt双金属催化剂 |
| 2.2.3 以不同摩尔比例制备Pd-Pt双金属催化剂 |
| 2.3 催化剂干/湿甲烷氧化性能测试 |
| 2.4 催化剂的分析表征 |
| 2.4.1 催化剂中实际贵金属含量测定 |
| 2.4.2 催化剂比表面积和孔结构测试 |
| 2.4.3 催化剂微观结构测试 |
| 2.4.4 催化剂晶相结构测试 |
| 2.4.5 催化剂还原性能测试 |
| 2.4.6 催化剂氧化性能测试 |
| 2.4.7 催化剂表面元素价态测试 |
| 第三章 制备方法对Pd-Pt双金属催化剂干/湿甲烷氧化性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 催化剂中实际贵金属含量测定结果分析 |
| 3.2.2 催化剂干/湿甲烷氧化性能评价 |
| 3.2.3 催化剂比表面积和孔结构分析 |
| 3.2.4 催化剂晶相结构分析 |
| 3.2.5 催化剂微观结构分析 |
| 3.2.6 催化剂还原性能分析 |
| 3.2.7 催化剂氧化性能分析 |
| 3.2.8 催化剂表面元素价态分析 |
| 3.3 制备方法-组织结构-催化性能关联关系分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 焙烧温度对Pd-Pt双金属催化剂干/湿甲烷氧化性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 催化剂中实际贵金属含量测定 |
| 4.2.2 催化剂干/湿甲烷氧化性能评价 |
| 4.2.3 催化剂比表面积和孔结构分析 |
| 4.2.4 催化剂晶相结构分析 |
| 4.2.5 催化剂还原性能分析 |
| 4.2.6 催化剂氧化性能分析 |
| 4.2.7 催化剂表面元素价态分析 |
| 4.3 焙烧温度-组织结构-催化性能关联关系分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Pd、Pt配比对催化剂干/湿甲烷氧化性能影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.0 催化剂中实际贵金属含量测定 |
| 5.2.1 催化剂干/湿甲烷氧化性能评价 |
| 5.2.2 催化剂比表面积和孔结构分析 |
| 5.2.3 催化剂晶相结构分析 |
| 5.2.4 催化剂还原性能分析 |
| 5.2.5 催化剂氧化性能分析 |
| 5.2.6 催化剂表面元素价态分析 |
| 5.3 Pd、Pt配比-组织结构-催化性能关联关系分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的科研成果 |
| 致谢 |
（4）用于CO催化氧化的钙钛矿型催化剂的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 CO的脱除方法 |
| 1.2.1 热催化CO |
| 1.2.2 吸附分离CO |
| 1.2.3 光催化CO |
| 1.3 钙钛矿型催化剂 |
| 1.3.1 钙钛矿的结构与性质 |
| 1.3.2 钙钛矿型催化剂的制备方法 |
| 1.3.3 钙钛矿催化氧化CO的研究现状 |
| 1.4 负载型钙钛矿催化剂的研究现状 |
| 1.4.1 钙钛矿负载到沸石上的应用 |
| 1.4.2 钙钛矿负载到介孔分子筛上的应用 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 催化剂的制备 |
| 2.1.1 A、B位掺杂的钙钛矿催化剂的制备 |
| 2.1.2 负载型钙钛矿催化剂的制备 |
| 2.2 催化剂的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 氮气吸脱附 |
| 2.2.4 颗粒粒度分布 |
| 2.2.5 程序升温还原 |
| 2.3 催化剂的CO催化氧化 |
| 3 La_(1-x)Sr_xCoO_3钙钛矿对CO的催化氧化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 La_(1-x)Sr_xCoO_3系列催化剂的XRD测试分析 |
| 3.2.2 La_(1-x)Sr_xCoO_3系列催化剂的SEM和EDS结果分析 |
| 3.2.3 La_(1-x)Sr_xCoO_3系列催化剂的BET测试分析 |
| 3.2.4 La_(1-x)Sr_xCoO_3系列催化剂的粒度分布测试分析 |
| 3.2.5 La_(1-x)Sr_xCoO_3系列催化剂的H_2-TPR测试分析 |
| 3.2.6 La_(1-x)Sr_xCoO_3系列催化剂在CO催化氧化中的活性测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 LaMn_(1-x)Cu_xO_3钙钛矿对CO的催化氧化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 LaMn_(1-x)Cu_xO_3系列催化剂的XRD测试分析 |
| 4.2.2 LaMn_(1-x)Cu_xO_3系列催化剂的SEM和EDS结果分析 |
| 4.2.3 LaMn_(1-x)Cu_xO_3系列催化剂的BET测试分析 |
| 4.2.4 LaMn_(1-x)Cu_xO_3系列催化剂的粒度分布测试分析 |
| 4.2.5 LaMn_(1-x)Cu_xO_3系列催化剂的H_2-TPR测试分析 |
| 4.2.6 LaMn_(1-x)Cu_xO_3系列催化剂在CO催化氧化中的活性测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 负载到HZSM-5沸石上的LaMnO_3钙钛矿对CO的催化氧化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 LM/HZSM-5系列负载型催化剂的XRD测试分析 |
| 5.2.2 LM/HZSM-5系列负载型催化剂的SEM和EDS结果分析 |
| 5.2.3 LM/HZSM-5系列负载型催化剂的BET测试分析 |
| 5.2.4 LM/HZSM-5系列负载型催化剂的粒度分布测试分析 |
| 5.2.5 LM/HZSM-5系列负载型催化剂的H_2-TPR测试分析 |
| 5.2.6 LM/HZSM-5系列负载型催化剂在CO催化氧化中的活性测试.. |
| 5.3 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 本文主要研究内容和结论 |
| 6.1.2 本文主要创新点 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及研究成果 |
（5）非贵金属氧化物的缺陷构建及其在甲烷催化燃烧中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第一章 甲烷催化燃烧综述 |
| 1.1 甲烷利用现状 |
| 1.2 甲烷催化燃烧简介 |
| 1.2.1 甲烷催化燃烧概念 |
| 1.2.2 甲烷催化燃烧机理 |
| 1.3 甲烷燃烧催化剂研究进展 |
| 1.3.1 贵金属基催化剂 |
| 1.3.2 非贵金属氧化物催化剂 |
| 1.4 缺陷的构建及其在催化中的应用 |
| 1.4.1 缺陷的类型 |
| 1.4.2 缺陷构建的策略 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 主要的化学试剂及仪器 |
| 2.1.1 化学试剂及气体 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 催化剂表征方法 |
| 2.2.1 粉末X-射线衍射(XRD)表征 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM)表征 |
| 2.2.4 N_2物理吸脱附表征 |
| 2.2.5 氢气-程序升温还原(H_2-TPR)表征 |
| 2.2.6 一氧化碳脉冲(CO-pluse)化学吸附表征 |
| 2.2.7 X-射线光电子能谱(XPS)表征 |
| 2.2.8 X-射线吸收光谱(XAS)表征 |
| 2.2.9 电子顺磁共振(ESR) |
| 2.3 催化活性评价 |
| 2.4 DFT理论计算 |
| 第三章 富缺陷的MnO_2催化剂设计合成及其在甲烷催化燃烧中的应用研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 催化剂的制备 |
| 3.2.1 LaMnO_3钙钛矿制备 |
| 3.2.2 球磨处理 |
| 3.2.3 酸洗处理 |
| 3.2.4 不同处理顺序的样品的制备 |
| 3.2.5 α-MnO_2的制备 |
| 3.2.6 γ-MnO_2的制备 |
| 3.3 球磨和酸洗的先后顺序对催化剂的影响 |
| 3.3.1 制备流程 |
| 3.3.2 XRD分析 |
| 3.3.3 SEM和 TEM分析 |
| 3.3.4 N_2吸脱附等温线及孔径分布 |
| 3.3.5 XPS分析 |
| 3.3.6 H_2-TPR分析 |
| 3.3.7 甲烷催化燃烧性能 |
| 3.4 不同晶相对催化性能的影响 |
| 3.4.1 XRD分析 |
| 3.4.2 N_2吸脱附等温线及孔径分布 |
| 3.4.3 XPS分析 |
| 3.4.4 H_2-TPR分析 |
| 3.4.5 催化活性分析 |
| 3.5 不同制备方法对催化性能的影响 |
| 3.5.1 XRD分析 |
| 3.5.2 N_2吸脱附等温线及孔径分布 |
| 3.5.3 XPS分析 |
| 3.5.4 催化活性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 N掺杂活化的富缺陷的Co_3O_4作为低温甲烷氧化的高效催化剂 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 催化剂制备 |
| 4.2.1 暴露晶面为(110)的Co_3O_4纳米棒 |
| 4.2.2 暴露晶面为(100)的Co_3O_4纳米立方体 |
| 4.2.3 暴露晶面为(111)的Co_3O_4纳米八面体 |
| 4.2.4 N_2等离子体处理Co_3O_4-110的合成 |
| 4.2.5 Ar等离子体处理Co_3O_4-110的合成 |
| 4.3 暴露晶面对催化性能的影响 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 催化剂的形貌以及晶面分析 |
| 4.3.3 N_2吸脱附表征 |
| 4.3.4 XPS分析 |
| 4.3.5 H_2-TPR分析 |
| 4.3.6 催化活性分析 |
| 4.3.7 催化动力学研究 |
| 4.4 氮气等离子体处理对催化剂的影响 |
| 4.4.1 XRD分析 |
| 4.4.2 SEM和 TEM表征 |
| 4.4.3 N_2吸脱附表征 |
| 4.4.4 XPS表征 |
| 4.4.5 X-射线吸收光谱(XAS)表征 |
| 4.4.6 ESR分析 |
| 4.4.7 H_2-TPR分析 |
| 4.4.8 催化活性和稳定性评价 |
| 4.4.9 催化动力学研究 |
| 4.4.10 甲烷催化活性评价后的变化 |
| 4.5 氮掺杂对催化剂的影响 |
| 4.5.1 XRD分析 |
| 4.5.2 形貌及N_2吸脱附表征 |
| 4.5.3 XPS表征 |
| 4.5.4 N掺杂对催化活性的影响 |
| 4.6 空速对催化剂的性能的影响 |
| 4.6.1 不同空速下Co_3O_4-110的催化性能 |
| 4.6.2 不同空速下N-Co_3O_4-110的催化性能 |
| 4.7 水蒸气对催化性能的影响 |
| 4.7.1 水蒸气存在下催化性能表现 |
| 4.7.2 水蒸气存在下甲烷的反应速率 |
| 4.7.3 水蒸气存在下的动力学表现 |
| 4.7.4 水蒸汽存在下催化剂的热稳定性 |
| 4.8 DFT理论计算 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 钠还原处理的Co_3O_4应用于甲烷催化燃烧 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 催化剂合成 |
| 5.2.1 Co_3O_4纳米片的制备 |
| 5.2.2 Na还原处理 |
| 5.3 催化剂的测试表征 |
| 5.3.1 Na处理前后Co_3O_4纳米片的形貌表征 |
| 5.3.2 XRD表征 |
| 5.3.3 N_2吸脱附表征 |
| 5.3.4 XPS表征 |
| 5.3.5 H_2-TPR表征 |
| 5.3.6 甲烷催化燃烧性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）Ni/Al2O3纤维催化剂的改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 甲烷重整 |
| 1.1.2 催化剂类型 |
| 1.1.3 催化剂材料 |
| 1.2 Ni/Al_2O_3催化剂的改性 |
| 1.2.1 CeO_2促进剂 |
| 1.2.2 MgO促进剂 |
| 1.2.3 La_2O_3促进剂 |
| 1.2.4 Pt促进剂 |
| 1.3 本课题的研究意义和研究内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 实验方案设计与研究方法 |
| 2.1 原料 |
| 2.2 主要实验设备 |
| 2.2.1 静电纺丝机 |
| 2.2.2 X射线衍射仪 |
| 2.2.3 化学吸附仪 |
| 2.2.4 催化评价装置 |
| 2.2.5 气相色谱仪 |
| 2.3 实验测试手段 |
| 2.3.1 物相分析 |
| 2.3.2 扫面电子显微分析 |
| 2.3.3 还原度 |
| 2.3.4 储氧能力 |
| 2.3.5 催化性能 |
| 2.4 实验工艺流程 |
| 第三章 Ce O_2促进剂对Ni/Al_2O_3纳米纤维催化剂的改性研究 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂制备 |
| 3.2.2 催化剂表征 |
| 3.2.3 催化反应 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 X射线衍射 |
| 3.3.2 程序升温还原 |
| 3.3.3 扫描电子显微分析 |
| 3.3.4 甲烷部分氧化重整测试 |
| 3.3.5 影响CeAlO_3形成/稳定性的因素 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MgO和 Ce O_2的协同作用对Ni/Al_2O_3纳米纤维催化剂的改性研究 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 实验设备 |
| 4.2.1 催化剂制备 |
| 4.2.2 催化剂表征 |
| 4.2.3 催化反应 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Mg改性的Ni/Al_2O_3 催化剂 |
| 4.3.2 不同CeO_2 含量对MgO/CeO_2 改性的Ni/Al_2O_3 催化剂的影响 |
| 4.3.3 不同MgO含量对MgO/CeO_2 改性的Ni/Al_2O_3 催化剂的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 La_2O_3对Ni/Al_2O_3纳米纤维催化剂的改性研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 催化剂制备 |
| 5.2.2 催化剂表征 |
| 5.2.3 催化反应 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 La_2O_3的促进作用 |
| 5.3.2 结晶温度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）过渡金属催化剂在5—羟甲基糠醛氧化中的应用基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 HMF简介 |
| 1.2.1 HMF的性质及研究进展 |
| 1.2.2 HMF的衍生物 |
| 1.3 HMF催化氧化反应的研究进展 |
| 1.3.1 HMF催化氧化为DFF |
| 1.3.2 HMF催化氧化为FDCA |
| 1.4 HMF催化氧化反应路径及机理 |
| 1.5 本课题研究思路及研究内容 |
| 1.5.1 研究思路 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 磁性钒基催化剂催化HMF选择氧化为DFF |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化材料结构表征 |
| 2.2.4 HMF催化氧化反应 |
| 2.2.5 HMF氧化产物定性及定量分析方法的建立 |
| 2.2.5.1 定性分析 |
| 2.2.5.2 定量分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂表征 |
| 2.3.1.1 FT-IR表征 |
| 2.3.1.2 XRD表征 |
| 2.3.1.3 TEM表征 |
| 2.3.1.4 TG-DTG表征 |
| 2.3.1.5 VSM表征 |
| 2.3.2 催化性能考察 |
| 2.3.2.1 溶剂对HMF氧化反应的影响 |
| 2.3.2.2 氧化剂对HMF氧化反应的影响 |
| 2.3.2.3 催化剂用量对HMF氧化反应的影响 |
| 2.3.2.4 时间对HMF氧化反应的影响 |
| 2.3.2.5 温度对HMF氧化反应的影响 |
| 2.3.2.6 V/Fe对 HMF氧化反应的影响 |
| 2.3.2.7 催化剂循环使用性能测试 |
| 2.3.3 反应路径及机理研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Cu-MnO_2@PDVTA催化HMF选择氧化为FDCA |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 实验仪器和试剂 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.2.1 PDVTA的制备 |
| 3.2.2.2 MnO_2材料的制备 |
| 3.2.2.3 Cu-MnO_2@PDVTA催化材料的制备 |
| 3.2.3 催化材料结构表征 |
| 3.2.4 HMF催化氧化反应 |
| 3.2.5 HMF氧化产物定性及定量分析方法的建立 |
| 3.2.5.1 定性分析 |
| 3.2.5.2 定量分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂表征 |
| 3.3.1.2 FT-IR表征 |
| 3.3.1.2 XRD表征 |
| 3.3.1.4 N2吸附-脱附曲线 |
| 3.3.1.4 TEM表征 |
| 3.3.1.5 XPS表征 |
| 3.3.1.5 TG-DTG表征 |
| 3.3.2 催化性能考察 |
| 3.3.2.1 催化剂对HMF氧化反应的影响 |
| 3.3.2.2 溶剂对HMF氧化反应的影响 |
| 3.3.2.3 时间对HMF氧化反应的影响 |
| 3.3.2.4 氧化剂用量对HMF氧化反应的影响 |
| 3.3.2.5 温度对HMF氧化反应的影响 |
| 3.3.2.6 催化剂循环使用性能测试 |
| 3.3.2.7 催化剂热分离实验 |
| 3.3.3 反应路径及机理研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 CuMn_2O_4催化HMF选择氧化为FDCA |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.2.1 实验仪器和试剂 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化材料结构表征 |
| 4.2.4 HMF催化氧化反应 |
| 4.2.5 HMF氧化产物定性及定量分析方法的建立 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂表征 |
| 4.3.1.1 FT-IR表征 |
| 4.3.1.2 XRD表征 |
| 4.3.1.3 TG-DTG表征 |
| 4.3.2 催化性能考察 |
| 4.3.2.1 催化剂对HMF氧化反应的影响 |
| 4.3.2.2 溶剂对HMF氧化反应的影响 |
| 4.3.2.3 时间对HMF氧化反应的影响 |
| 4.3.2.4 氧化剂用量对HMF氧化反应的影响 |
| 4.3.3 反应路径及机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间已经发表和待发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）磷掺杂有序介孔氧化铝载钯催化剂在甲烷氧化反应中的性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 0.1 甲烷催化燃烧的研究背景 |
| 0.2 甲烷催化燃烧催化剂的类型 |
| 0.2.1 贵金属催化剂 |
| 0.2.2 非贵金属氧化物催化剂 |
| 0.3 甲烷催化燃烧催化剂的重构 |
| 0.4 反应气氛对甲烷催化燃烧催化剂性能的影响 |
| 0.4.1 催化剂的抗水性能 |
| 0.4.2 二氧化硫和硫化氢的影响 |
| 0.4.3 含碳/氮化合物的影响 |
| 0.5 甲烷催化燃烧反应机理 |
| 0.6 磷改性催化剂的研究进展 |
| 0.7 本论文的研究内容和创新之处 |
| 0.7.1 立项依据和研究内容 |
| 0.7.2 创新之处 |
| 第一章 主要实验试剂与分析表征方法 |
| 1.1 主要实验试剂 |
| 1.2 分析表征方法 |
| 1.2.1 物相 X 射线粉末衍射(XRD) |
| 1.2.2 N_2物理吸附 |
| 1.2.3 差热分析(DTA) |
| 1.2.4 拉曼光谱分析(Raman) |
| 1.2.5 固体紫外-可见漫反射分析(UV-Vis-DRS) |
| 1.2.6 透射电镜分析(TEM、HRTEM) |
| 1.2.7 扫描电子显微镜(SEM) |
| 1.2.8 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 1.2.9 CO脉冲化学吸附 |
| 1.2.10 CO/CO_2 原位红外漫反射光谱测试(CO/CO_2-DRIFTS) |
| 1.2.11 吡啶原位红外漫反射光谱测试(py-DRIFTS) |
| 1.2.12 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
| 1.2.13 甲烷程序升温还原(CH_4-TPR-MS) |
| 1.2.14 一氧化碳程序升温还原(CO-TPR-MS) |
| 1.2.15 二氧化碳程序升温脱附(CO_2-TPD) |
| 1.2.16 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 1.2.17 氧气程序升温脱附(O_2-TPD) |
| 1.3 甲烷催化燃烧活性评价 |
| 第二章 P-OMA的合成及其载钯催化剂在甲烷氧化反应中的性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.2.1 磷掺杂OMA的合成 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 磷掺杂OMA的结构性质 |
| 2.3.2 磷掺杂 OMA 载钯催化剂的结构性质 |
| 2.3.4 催化剂催化CH_4燃烧反应活性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 纳米棒状磷掺杂OMA的快速合成及其载钯催化剂对CH_4氧化的活性与稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备 |
| 3.2.1 磷掺杂OMA的合成 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 磷掺杂OMA的结构性质 |
| 3.3.2 磷掺杂OMA载钯催化剂的结构性质 |
| 3.3.3 催化剂催化CH_4氧化反应活性与稳定性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同磷前驱体掺杂的OMA载钯催化剂的结构性质及在CH_4氧化反应中的性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备 |
| 4.2.1 不同磷前驱体掺杂的OMA的合成 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂的织构性质 |
| 4.3.2 催化剂催化CH_4燃烧反应活性 |
| 4.3.3 催化剂的催化活性与结构性能的构效关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磷与不同族金属元素共掺杂的OMA及其载钯催化剂在CH_4氧化中的性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品的制备 |
| 5.2.1 P-X(X:La、Ba或 Zr)共掺杂OMA的合成 |
| 5.2.2 催化剂的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 焙烧温度对催化剂 Pd/ADP-OMA 性能的影响 |
| 5.3.2 P-X(X:La、Ba或Zr)共掺杂OMA载钯催化剂的催化性能 |
| 5.3.3 催化剂的活性与结构性能的构效关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）高浓度CO2气氛下Pd基CH4燃烧催化剂的反应性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 低温甲醇洗工艺污染物现状 |
| 1.1.2 有机废气的危害及治理要求 |
| 1.1.3 有机废气催化燃烧技术 |
| 1.2 甲烷燃烧非贵金属催化剂的研究进展 |
| 1.2.1 六铝酸盐型催化剂 |
| 1.2.2 简单金属氧化物型催化剂 |
| 1.2.3 钙钛矿型催化剂 |
| 1.3 贵金属甲烷燃烧催化剂的研究进展 |
| 1.3.1 不同载体制备的Pd基催化剂 |
| 1.3.2 金属掺杂改性Pd基催化剂 |
| 1.3.3 催化燃烧机理 |
| 1.4 CO_2对甲烷催化燃烧的影响 |
| 1.5 选题依据与研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 2.1.1 实验所需主要试剂 |
| 2.1.2 实验所需主要仪器和设备 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 载体的制备和处理 |
| 2.2.2 等体积浸渍制备催化剂 |
| 2.3 催化剂表征 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD)实验 |
| 2.3.2 N_2吸脱附测试 |
| 2.3.3 氢气程序升温还原(H_2-TPR)测试 |
| 2.3.4 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)测试 |
| 2.3.5 氧气程序升温脱附(O_2-TPD)测试 |
| 2.3.6 透射电镜(TEM)测试 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
| 2.4 催化剂活性评价 |
| 2.4.1 质量流量计的标定 |
| 2.4.2 加热炉升温程序设定 |
| 2.4.3 催化燃烧性能评价装置 |
| 2.4.4 甲烷转化率计算 |
| 第三章 载体对Pd基催化剂催化燃烧甲烷的影响 |
| 3.1 0/80vol%CO_2 下不同载体对Pd基催化剂活性的影响 |
| 3.1.1 活性评价 |
| 3.1.2 比表面积及孔结构分析 |
| 3.1.3 载体酸性分析 |
| 3.1.4 物相结构及表面元素分析 |
| 3.1.5 还原性能和氧化性能分析 |
| 3.2 反应条件对Pd/Al_2O_3活性的影响 |
| 3.2.1 CO_2 浓度对Pd/Al_2O_3 催化燃烧甲烷的影响 |
| 3.2.2 氧气对Pd/Al_2O_3催化燃烧甲烷的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 MgO改性Pd/Al_2O_3 对催化燃烧甲烷的影响 |
| 4.1 MgO掺杂量对Pd/Al-xMg催化活性的影响 |
| 4.1.1 活性评价 |
| 4.1.2 物相结构分析 |
| 4.1.3 比表面积及孔结构分析 |
| 4.1.4 催化剂酸性分析 |
| 4.2 Al-5Mg焙烧温度对Pd/Al-5Mg(T)催化活性的影响 |
| 4.2.1 活性评价 |
| 4.2.2 物相结构分析 |
| 4.2.3 比表面积及孔结构分析 |
| 4.2.4 氧化性能分析 |
| 4.3 反应条件对催化剂活性的影响 |
| 4.3.1 空速对催化剂活性的影响 |
| 4.3.2 短时高温冲击对催化剂活性的影响 |
| 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科研成果 |
| 致谢 |
（10）钯铈催化剂的结构特性研究及其在CO氧化中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铈基催化剂的结构特性及合成策略 |
| 1.2.1 铈基催化剂的不同结构 |
| 1.2.2 核壳结构型铈基催化剂 |
| 1.2.3 多层结构型铈基催化剂 |
| 1.3 MOFs在催化中的应用 |
| 1.3.1 MOFs中不同类型的催化活性中心 |
| 1.3.2 MOFs封装贵金属 |
| 1.3.3 铈基MOFs及其衍生物在催化中的应用 |
| 1.4 文献小结及研究内容 |
| 参考文献 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验仪器和药品 |
| 2.2 催化剂表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
| 2.2.3 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.5 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.2.6 一氧化碳程序升温还原(CO-TPR) |
| 2.2.7 一氧化碳脉冲吸附(CO Pulse Adsorption) |
| 2.2.8 氧气-一氧化碳脉冲实验(O_2-CO Pulse Experiment) |
| 2.2.9 热重分析(TGA) |
| 2.2.10 傅里叶红外光谱(FTIR) |
| 2.2.11 拉曼光谱(Raman Spectra) |
| 2.3 催化性能考评 |
| 2.3.1 CO氧化反应考评装置 |
| 2.3.2 CO氧化反应考评操作 |
| 2.3.3 色谱分析方案及数据计算 |
| 3 CeO_2纳米管负载Pd粒子在热处理中的结构演化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CeO_2纳米管负载Pd催化剂的制备方法 |
| 3.3 热处理对Pd物种的调变 |
| 3.4 Pd物种的演化对催化性能的影响 |
| 3.5 贵金属在可还原载体上的再分散机制 |
| 3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 4 CeO_2纳米管限域Pd粒子的可控制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 核壳型Pd@CeO_2纳米管催化剂的制备方法 |
| 4.3 壳层厚度的影响 |
| 4.3.1 Pd@CeO_2催化剂的形貌表征 |
| 4.3.2 Pd物种及表面结构的演化 |
| 4.4 Pd物种对催化性能的影响及边界TOF的模型计算 |
| 4.4.1 边界原子的TOF计算 |
| 4.4.2 CO反应机理的探讨 |
| 4.5 核壳型Pd@CeO_2纳米管催化剂的抗烧结性能 |
| 4.6 小结 |
| 参考文献 |
| 5 纳米棒状铈基MOF封装Pd粒子的合成策略及其衍生物 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铈基MOFs负载Pd催化剂及其衍生物的制备 |
| 5.2.1 预合成法制备Pd-CeBTC-pre催化剂 |
| 5.2.2 原位组装法制备Pd-CeBTC-post催化剂 |
| 5.2.3 原位组装法制备Pd-CeBDC催化剂 |
| 5.3 封装方法和有机配体对Pd-CeMOF的影响 |
| 5.4 Pd-CeMOF衍生物的结构特征及催化性能 |
| 5.5 小结 |
| 参考文献 |
| 6 CeO_2纳米片镶嵌Pd催化剂的制备及其CO氧化性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 镶嵌型Pd-CeO_2催化剂的制备方法 |
| 6.3 Pd的空间位置和PdO_x(s)/Pd-O-Ce(s)团簇的直接调控 |
| 6.4 CO反应机理的探究 |
| 6.5 小结 |
| 参考文献 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间学术成果 |
四、整体型催化剂在天然气催化部分氧化中的应用（论文参考文献）
- [1]催化臭氧氧化用新型抗硅催化剂研究[D]. 王蕊. 北京石油化工学院, 2021(02)
- [2]负载型铂/铜基催化剂在多相催化中的“构效关系”研究[D]. 王苗苗. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [3]Pd-Pt双金属催化剂的制备及其干/湿甲烷氧化性能研究[D]. 郭淼鑫. 昆明贵金属研究所, 2021
- [4]用于CO催化氧化的钙钛矿型催化剂的研究[D]. 齐博阳. 浙江大学, 2021(07)
- [5]非贵金属氧化物的缺陷构建及其在甲烷催化燃烧中的应用研究[D]. 于强. 青岛大学, 2020(01)
- [6]Ni/Al2O3纤维催化剂的改性研究[D]. 马玉霞. 济南大学, 2020(01)
- [7]过渡金属催化剂在5—羟甲基糠醛氧化中的应用基础研究[D]. 赖金花. 湖南师范大学, 2020(01)
- [8]磷掺杂有序介孔氧化铝载钯催化剂在甲烷氧化反应中的性能研究[D]. 陈小华. 福建师范大学, 2020
- [9]高浓度CO2气氛下Pd基CH4燃烧催化剂的反应性能研究[D]. 赵永. 太原理工大学, 2020
- [10]钯铈催化剂的结构特性研究及其在CO氧化中的应用[D]. 叶菁睿. 浙江大学, 2020