一、CuO/CeO_2催化剂选择性氧化富氢气体中的CO（论文文献综述）
杨源博,李阳,王显,葛君杰,刘长鹏,邢巍[1]（2021）在《质子交换膜燃料电池阳极抗CO毒化单原子催化剂的研究进展》文中研究说明质子交换膜燃料电池在实现规模化应用前必须要处理好阳极CO毒化的问题.单原子催化剂作为当前催化领域的研究前沿和热点,在抗CO毒化领域的应用受到了广泛关注.本文从实现抗CO毒化的常用方法出发,简要介绍了CO氧化的机理和用于抗CO毒化的单原子Pt, Au和Rh等催化剂的研究进展,并展望了阳极抗CO毒化相关研究的发展方向.
丁俊芳[2]（2021）在《3d过渡金属复合物表界面调控及CO（优先）氧化性能研究》文中研究表明在多相催化反应中,主要有如下基本步骤:反应物的吸附和活化;活化分子的接触与反应;产物的脱附。上述基元反应主要发生在催化剂的表界面处,所以,催化反应的途径、活性和选择性受催化剂表界面几何构型和配位环境的控制。此外,界面结构可以改变催化剂局域的物理和化学特征,进而影响反应物分子的吸附强度、活化能力、反应中间产物等,从而改变其催化活性。因此,精确调控复合催化剂的表界面结构有利于开发一种先进的功能催化剂。CO（优先）氧化反应,作为一种重要的净化汽车尾气和纯化氢气的模型反应,有望解决目前的环境和能源问题。3d过渡金属复合物由于具有电子密度可调、价态多变、储量丰富、价格低廉等特点,它作为一类最有潜力的催化材料,在CO（优先）氧化反应中已经受到了广泛的关注。但是该类催化剂在低温端催化活性较差且完全转换温度窗口较窄,这主要归因于如下几点:（1）表界面处CO吸附活性位点浓度相对较低;（2）氧的活化受阻;（3）CO吸附强度太弱/强,从而不利于CO/O2的活化。这极大地限制了其在工业上的应用。基于此,本文以3d过渡金属复合物为研究对象,通过对表界面处的活性位点、氧物种、及电子结构等进行优化,来提升3d过渡金属复合物在CO（优先）氧化反应中的性能,更深刻地理解多相催化反应中复杂的表界面催化过程和反应机理。所获得的主要研究结果如下:1.石墨烯和载体的形成顺序对CeO2-CuOx-RGO复合材料界面结构的影响。通过加入石墨烯并调控载体的形成顺序可以有效地调控CeO2-CuOx-RGO复合材料的界面。研究结果表明:RGO有利于大量Cu+的生成和铜铈物种的分散,而前驱体的加入顺序直接控制组分间的界面,从而影响催化剂的CO优先氧化催化性能。在CeO2-CuOx-RGO复合材料合成调控中,发现当先将铜的前驱体与石墨烯复合形成CeO2/CuOx-RGO催化剂时,其催化性能最优。在140 ℃时,其CO转化率就可以达到100%,且具有很宽的操作窗口（140-220 ℃）。该样品优异的催化性能得益于表面富集的高浓度活性组分Cu+物种和强的相互作用,从而促进了CO的吸附及活化。2.具有强耦合界面的CeO2-CuCoO2复合催化剂的构建。将层状的p型CuCoO2与萤石结构的n型CeO2复合,构建了一个具有强耦合作用的界面。根据CuCoO2独特的层状结构以及在合成过程中Ce3+和Ce4+电荷的不平衡,提出了一种新策略来诱导层间活性Cun+不可逆迁移富集到CuCoO2-CeO2的界面,同时有部分掺杂到CeO2晶格中。通过系统地调节CeO2含量,控制Ce3+和Ce4+电荷不平衡浓度,实现对Cun+活性物种的富集程度及掺杂量的调控。原位红外光谱表明,催化反应的中间产物依赖于Cun+活性物种的富集程度及掺杂量。随着Cun+活性物种富集程度的增加,其中间产物会经历如下变化:碳酸盐、碳酸氢盐→甲酸盐→甲酸盐、碳酸盐。在调控过程中,得到了具有最佳界面结构和组成的70%CeO2-CuCoO2催化剂,该催化剂具有大量的氧空位和表面富集的活性物种CuOx,所以在CO优先氧化反应中表现出高的催化活性（CO转换率≥95%的温度窗口为120-240℃）。3.具有纳米网结构的Co3O4-CuCoO2复合催化剂的合成。以铝粉为牺牲剂,采用水热法合成了Co3O4-CuCoO2纳米网催化剂。该纳米网催化剂具有较大的比表面积,有利于暴露更多的CO吸附活性位点Co3+。同时,在铝被刻蚀过程中,会产生大量的缺陷,促进了电子从O2-转移到Co3+/Co2+及弱化了表面的Co-O键,从而优化了Co3O4的中氧的活化能力和氧化还原能力。由于该纳米网催化剂不仅可以提供更多的CO吸附活性位点还可以促进氧的活化,所以在CO优先氧化反应中,其在低温端就有较高的催化活性。在Co-Cu-Al样品中,Co-Cu-Al-4-1-10样品具有最佳的催化性能,在100°C下可以实现100%的CO转化率,完全转换温度窗口为100-200°C。4.具有特定金属氧化物界面的高分散纳米合金催化剂的合成。以铂负载的层状双金属氢氧化物纳米片为前驱体,通过拓扑转变获得了具有特定金属氧化物界面的高分散纳米合金催化剂。调整拓扑转变的还原温度（200-650 ℃）,实现对催化剂的形貌、化学成分和表面化学电子结构的精确改性。当还原温度高于400℃时,负载在非晶态Al2O3上的Pt0纳米团簇会发生迁移,并以单原子的形式掺入NiFe合金中,形成Pt Ni Fe单原子合金。单原子Pt的引入一方面可以有效地改变NiFe合金的d带中心,优化Ni Fe合金对CO的吸附强度。另一方面,单分散Pt原子的引入提高了Ni Fe合金催化剂氧的活化和迁移率,提升了其在低温端的催化性能。当拓扑转变温度为600 ℃时,其催化性能最优,在CO氧化反应中,其完全转化温度窗口为100-400°C,其表观活化能仅为33 k J/mol。
于文竹,王伟伟,贾春江[3]（2021）在《高效氧化铜-二氧化铈催化剂的研究进展》文中提出二氧化铈（CeO2）因其独特的储存和释放氧的能力,通过调控晶畴尺寸和表面结构,可与活性组分形成结构稳定且化学性质活泼的界面相互作用,显着提高催化剂的性能,从而被广泛应用.对于活性组分的选择,氧化铜因其价廉易得、活性和稳定性良好等特点成为贵金属的优良替代品.因此,氧化铜-二氧化铈（CuO-CeO2）复合材料成为当下催化多种工业反应如一氧化碳氧化、水煤气变换反应等经济有效的催化剂.然而,由于CeO2的形貌、尺寸以及暴露晶面等都会对金属载体间的相互作用产生影响,导致催化剂的结构十分复杂,造成了对活性位点及其作用机理的认知不充分.本文总结了本课题组对CuO-CeO2体系中的活性位点进行精确指认的策略,以及以此为基础对活性位点的调控,探讨了新的反应机理,并对其未来发展方向进行了展望.
白玮,李秀洁,彭占录[4]（2021）在《Co掺杂对CuO/ CeO2-Co3O4优先氧化CO催化性能的影响》文中指出采用共沉淀-浸渍法制备了一系列不同Ce/Co物质的量比的CeO2-Co3O4载体和CuO负载量（质量分数）为7%的CuO/CeO2-Co3O4催化剂,考察了它们在富氢气氛中对CO的优先氧化性能。采用BET、XRD、H2-TPR等对催化剂进行了表征。测试结果表明:Ce/（Co+Ce）物质的量比为0.9时,CuO/CeO2-Co3O4催化剂活性最好。少量的Co掺杂有利于提高催化剂的比表面积和铜物种在载体上的分散,少量的Co进入了CeO2的晶格,增强了钴铈相互作用,进而提高了载体的氧化还原性能。
章轩语[5]（2021）在《低碳烷烃氧化脱氢催化反应机理和高效催化剂研究》文中研究指明乙烯、丙烯是化学工业中最重要的两种化工基础原料,随着现代工业的不断发展,人们对乙烯和丙烯的需求也大幅增加。低碳烷烃催化氧化脱氢（ODH）作为一条低能耗、低成本、绿色环保的制备低碳烯烃的路径受到了广泛关注。然而,在相对较低的反应温度下,研制出高烷烃转化率、高烯烃选择性、高寿命的ODH反应催化剂仍然是一项具有挑战性的工作。与此同时,关于不同类型催化剂的ODH反应机理和反应路径仍然存在许多争议,使得无法提供有效的催化剂构效关系和反应机理来指导高性能催化剂的结构设计。本篇博士论文工作针对ODH催化反应机理和高效催化剂的研究,分别以不同形貌的二氧化铈以及其负载型NbOx/CeO2、Ni/CeO2金属氧化物催化剂和硼基（h-BN、BOx/SiO2）催化剂为研究体系,首先探究了在不同氧化反应中CeO2氧缺陷的作用,随后系统地研究了这些催化剂在ODHP反应中的金属与载体相互作用,构-效关系以及反应机理和路径。同时,基于对ODH反应机理的认识,我们提出了类模板剂的合成新策略,研制出一种具有优异乙烷氧化脱氢反应催化性能的纯M1相MoVTeNbOx催化剂,取得的主要研究结果如下:1.以暴露不同氧缺陷浓度的CeO2-rods为催化剂,系统地研究了不同完全氧化反应中的活性氧物种,具有最高氧缺陷浓度的PN-CeO2纳米棒在反应温度较低的CO氧化反应表现出最高的催化活性,而在反应温度较高的低碳烷烃（丙烷、甲烷）催化燃烧反应中表现出最差的催化性能。系统表征结果说明,在较低反应温度下,氧缺陷相关表面吸附氧物种可以稳定存在,是CO氧化反应的活性氧物种;而在高温下,这类氧物种不能稳定存在,表面晶格氧物种是烷烃燃烧反应的活性氧物种。二氧化铈氧缺陷浓度过高会显着抑制表面晶格氧的活性,提高甲酸盐和碳酸盐等烷烃燃烧反应表面中间物种吸附的稳定性,抑制碳酸盐到CO2的反应通道,从而降低烷烃催化燃烧反应性能。2.以主要暴露{110}晶面的二氧化铈纳米棒（r-CeO2）为载体,制备了一系列不同含量的NbOx/CeO2催化剂。利用了一系列同步辐射表征技术,发现了 Nb5+前驱体会优先与CeO2表面氧空位相互作用,在Nb5+与Ce3+（表面氧空位）之间发生一个表面氧化还原反应,生成Nb4+和Ce4+,导致载体CeO2-rod上Ce3+浓度明显降低,从而导致催化剂还原性降低。CeO2-rod催化剂在低温下（<400℃）通过MvK机理在催化丙烷燃烧反应中表现出良好活性;而在r-CeO2和NbOx/CeO2催化剂高温（>450℃）催化的ODHP反应中,同步辐射真空紫外光电离质谱（SVUV-PIMS）技术检测到气相丙基自由基（C3H7·）的存在,表明其反应机理中包括气相自由基反应机理的贡献。3.在Ni/CeO2体系中,我们将不同形貌的Ni/CeO2催化剂分别应用在丙烷燃烧和ODHP反应中。Ni-CeO2的相互作用极大地促进了载体CeO2的还原性,同时观察到了形貌依赖的Ni-CeO2相互作用在Ni/CeO2催化剂中形成不同的镍物种以及氧物种。与其它Ni/CeO2催化剂相比,Ni/c-CeO2催化剂中的Ni-CeO2相互作用更强。具有最多数量强活化氧物种的Ni/r-CeO2-500催化剂在丙烷燃烧反应中展现出最佳催化性能,而具有最多数量弱活化氧物种的Ni/c-CeO2催化剂在丙烷氧化脱氢反应中展现出最佳性能。因此二氧化铈形貌策略可以有效的调控金属-CeO2相互作用以及氧物种反应活性以催化不同类型的氧化反应。4.利用SVUV-PIMS技术检测了六方氮化硼（h-BN）和负载型氧化硼催化剂催化ODHP反应中的气相中间体,证明了该催化反应涉及气相自由基反应机理。SVUV-PIMS检测到了气相甲基自由基（CH3·）的存在,结合动力学研究结果与DFT理论计算结果,提出硼基催化剂催化ODHP反应中不同产物的反应路径,主要产物丙烯是通过丙烷的表面反应路径生成,而C1和C2产物可以同时通过表面和气相反应路径产生。5.发展了一种“类模板剂”的新合成策略,实现了高比表面积、孔体积的M1复合金属氧化物催化剂的制备,并实现了 ODHE反应性能的大幅提升,在苛刻的反应条件下,乙烷转化率可以达到73.7%,乙烯选择性可以维持在85%左右,乙烯时空收率为1.92 kgC2H4/kgcat/h,可以稳定运行300小时左右,同时在不同反应条件下都展现出良好的稳定性。表征结果说明这类新合成方法合成的M1催化剂不仅具有高比表面积和孔体积,而且能够暴露高浓度的表面活性位。
徐偲[6]（2021）在《金属-碳基复合材料的构建及非均相催化性能研究》文中进行了进一步梳理催化在化学工业中扮演重要角色,90%以上化学品的生产均与此过程相关。传统的过渡金属及其化合物因独特的性能而被广泛应用于众多催化反应中,但在实际过程中,金属颗粒常出现团聚、迁移,甚至浸出失活等问题,这使催化性能急剧下降。因而将金属纳米粒子进行负载固定,提高其循环使用能力和抗浸出特性便显得尤为重要。近年来,石墨烯、石墨相氮化碳（g-C3N4）、多孔氮杂碳等碳基材料因独特的结构、大的比表面积、可修饰的表面、以及好的稳定性等优势在催化领域获得了广泛关注,众多研究表明它们可作为优良的催化剂载体或助催化剂。基于上述考虑,本论文以三种常见的碳基材料为研究对象,通过碳基负载或包覆金属颗粒,以及材料微纳结构设计等策略,构建了系列金属-碳基复合材料,并探究其在非均相催化反应中的使用性能,揭示催化剂结构与活性之间的内在联系,主要工作如下:首先使用传统的水热法制备了石墨烯负载的Sn-W双金属氧化物催化剂,并发现其在苯甲醇选择性氧化制苯甲醛中展示出优异的催化活性（第2章）。而该反应体系以水为溶剂、双氧水为氧化剂、无碱性添加剂,符合绿色化学的发展要求。基于0.3Sn-W/RGO催化剂,3小时内可获得94.0%的苯甲醇转化率和94.3%的苯甲醛选择性。实验发现石墨烯可作为Sn-W金属氧化物的优良载体,并极大促进颗粒分散。另外由于Sn的引入,WO3转化为以（001）和（200）为主要暴露晶面的六方晶系,并且石墨烯与WO3之间的作用关系得以增强,这些变化使所制备催化剂的活性与稳定性极大提高,在使用五次后催化活性无明显下降。论文第3章探究了类石墨烯结构的g-C3N4负载的叶状WO3纳米片催化剂（WO3/g-C3N4）在醇类选择性氧化制酮/醛化合物中的应用,并考察了溶剂、反应温度、时间、催化剂和氧化剂用量对催化效果的影响。实验表明所制备的WO3/g-C3N4复合物催化剂展示出比单一 WO3和单一 g-C3N4更佳的催化活性,这得益于二者之间的协同催化效应和强相互作用。XPS结果表明有电子在载体g-C3N4与WO3之间迁移,HRTEM结果表明二者之间形成了 一种特殊界面。另一方面,该催化剂除了对苯甲醇氧化有很高的选择性,也适用于其他芳香醇和脂肪醇的选择性氧化,该催化剂还能通过简单离心从体系分离,具有不错的工业化应用前景。为加深对金属与g-C3N4之间作用关系的理解,论文第4章使用原位热处理法制备了 g-C3N4负载的Cu-Cr双金属催化剂,并探究其在甲苯甲基sp3 C—H键活化制苯甲醛反应中的催化规律。温和反应条件下,基于CuCr2/g-C3N4催化剂,5 h内可获得42.9%的苯甲醛收率。实验结果表明,部分金属氧化物颗粒被g-C3N4层所包覆,形成了独特的类核-壳结构,这阻碍了金属在液固相催化过程中的浸出。此外,Cu与Cr之间存在电子转移,使得复合物催化剂中存在一定量的低价Cu+,这有助于反应活性提高。随后,本章也对甲苯甲基sp3C-H键活化的动力学进行了探究,计算出该负载型催化剂存在时反应的表观活化能。此外,所制备g-C3N4负载型催化剂的循环使用性能和抗浸出特性也被探究。最后,本章也提出了该催化体系可能的反应机理。为进一步揭示金属与掺氮型碳材料之间的作用关系,论文第5章分别采用葡萄糖和三聚氰胺为碳、氮源,结合金属前体,使用高温热解法制备了多孔蜂窝状的Ce-Cr氧化物/氮杂碳纳米结构复合物,并探究其在环己烷催化氧化制环己酮/醇（KA油）中的作用机制。此外,各反应参数和催化剂煅烧温度对催化性能的影响也被探究。结果表明:以乙腈为溶剂,H2O2:环己烷摩尔比为2:1,基于CeCr/NC-500催化剂,60℃下反应5小时可获得56.5%的环己烷转化率和95.5%的KA油选择性。实验发现催化剂的多孔结构使得比表面积和孔容增大,而载体氮杂碳中吡啶型和吡咯型氮物种为金属组分的锚定提供了主要活性位点。机理探究表明在所制备催化剂的活化下,H2O2分子均裂产生的羟基自由基（·OH）在环己烷氧化体系中扮演重要角色,为主要的活性氧物种。此外,所制备的复合物催化剂在催化反应中也表现出卓越的循环稳定性和抗浸出能力,连续使用七次后活性也无明显下降。总得来说,本论文通过碳基负载或包覆金属纳米颗粒,以及材料微纳结构设计等策略构建了系列金属-碳基复合材料催化剂,极大提高了其在非均相催化反应中的使用活性和循环稳定性,同时也为高性能碳基负载型非均相催化剂的设计提供了新方案。
王晶,聂诗琪,蒋文青,田茂芝[7]（2020）在《铜-铈催化剂选择性催化氧化CO研究进展》文中认为质子交换膜燃料电池作为清洁、环境友好型的新能源被认为很有应用前途。燃气中CO（约1%）的存在会导致燃料电池铂电极中毒,CO选择性催化氧化是被认为将CO脱除最重要的方法之一。Cu-Ce作为非贵金属催化剂,在富氢气中去除CO的应用中具备极高的潜力。本文综述了Cu-Ce催化剂的研究进展,介绍了影响催化剂性能的几种因素,梳理了制备方法、铜含量、载体形状等对催化剂活性的影响效果及其原因,概述了近几年比较典型Cu-Ce催化剂的稳定活性实验研究结果。最后指出未来研究的关注点。
王晓祥[8]（2020）在《铜铌钛复合氧化物选择性催化还原NOx性能与抗碱金属中毒机理》文中研究表明燃煤电厂产生的有害烟气中含有大量的氮氧化物（NOx）,给环境和人类健康带来了严重的威胁。氨选择性催化还原（NH3-SCR）是目前工业应用最为广泛且成熟的脱硝技术,其技术核心为开发高效的催化剂。本文以固定源燃煤电厂烟气SCR脱硝为应用背景,针对传统V2O5-WO3/TiO2催化剂实际应用过程中反应温度窗口窄和抗碱金属中毒性能差等缺陷,研发具有高效催化反应活性和优异抗碱金属中毒性能的环境友好型SCR催化剂,基于自主合成的TiO2载体,通过双金属体相掺杂、表面负载的改性方法成功开发了复合氧化物催化体系,为新型脱硝催化剂的研发提供创新思路和技术依据。本文采用铌（Nb）元素对TiO2进行载体修饰改性,铜（Cu）元素掺杂构建了一种新型的CuNbTi催化体系。优选的催化剂组成为0.8%Cu/Ti2NbOx,该催化剂在体积空速为177,000h-1的测试条件下,250-425℃温度区间内,NOx转化率和N2选择性分别不低于90%和96%。同时,催化剂表现出了较好的抗水、抗硫中毒以及水热稳定性。Nb改性解决了载体表面活性位点数量不足的缺陷,Cu掺杂解决了催化剂氧化还原性差的问题。Nb2O5能够促进锐钛矿TiO2晶体成核,抑制表面团聚,从而增大载体的比表面积,为活性组分的分散提供充足的结合位点。同时,载体表面的酸性位和化学活性氧含量被显着增强,为反应物种的吸附活化过程提供了足够的反应位点。Cu主要以孤立态的Cu2+物种和非孤立态的Cu+物种形式存在于载体Ti2NbOx表面的Ti=O位点,有效拓宽了催化体系的中低温活性反应温度窗口。在Nb和Cu的协同催化效应下,0.8%Cu/Ti2NbOx表现出了高效的催化活性。利用原位红外技术阐明了催化剂表面的反应路径和机理。研究发现,在反应物种的吸附活化过程中,175℃温度下,O2对NH3的吸附过程没有影响,但是,能够促进NOx在催化剂表面形成螯合单齿和双齿硝酸盐,诱导SCR反应的发生。当NH3和NOx共同在催化剂表面吸附时,NOx首先形成桥式硝酸盐吸附物种,随后发生NH3吸附过程。200℃的低温条件下,0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂主要通过Langmuir-Hinshelwood（L-H）反应路径进行反应。随着温度的升高,Eley-Rideal（E-R）反应路径逐渐被增强,400℃的高温条件下,由于NOx的吸附作用极弱,此时,催化剂表面只通过Eley-Rideal（E-R）反应路径进行反应。此外,0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂解决了燃煤电厂烟气脱硝高温高尘工艺布置中易发生的碱金属/碱土金属中毒失活的难题。2%K2O能够导致传统V2O5-WO3/TiO2催化剂完全失活,而0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂仍能保持78%的反应活性（测试过程中,反应混合气体不含水蒸气）,表现出了良好的抗碱金属中毒性能。K2O能够加剧催化剂表面团聚现象,沉积在V2O5-WO3/TiO2催化剂微孔内部,堵塞孔道,极大的破坏了反应的活性位点。然而,对于0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂,K2O则主要分布在其表面,对催化剂内部的孔结构不产生影响。实验表明:2%K2O会中和V2O5-WO3/TiO2催化剂表面的所有酸性位点,但只能降低0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂表面的部分酸性位点。酸性位点的丧失和氧化还原性的减弱导致了传统V2O5-WO3/TiO2催化剂的中毒失活。但是,中毒后的0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂表面的孤立态Cu2+含量和化学活性氧物种并没有明显减少。综合表征实验和分子模拟的结果,本文提出了载体“定向捕捉”的抗碱金属中毒机制:Ti2NbOx载体中的Nb=O和Nb-OH分别以-2.83 eV和-2.33 eV的最低结合能与K原子结合,形成KNbO3物种,有效避免了 K对Cu物种的毒害作用,Nb和Cu同时具有协同抗碱金属中毒效应。针对K2O中毒后0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂活性出现部分降低的现象,本文对传统再生方法进行改进,提出新的再生方案。目前,硫酸溶液被广泛应用于工业再生过程。但是,硫酸溶液容易导致设备腐蚀和二次污染等系列问题。本文研究发现,中强酸C2H2O4和杂多酸H6039SiW12浓度分别为0.5%和1%时,具有和H2SO4相同的再生效率,再生后的0.8%Cu/Ti2NbOx催化剂300-350℃反应温度区间内,NOx转化率和N2选择性分别恢复至90%和98%以上,再生后的催化剂仍然具有较好的抗水和抗硫中毒性能。再生过程基本不会改变催化剂的晶体结构,但表面化学活性氧物种和Cu物种的氧化还原循环被增强,KNbO3物种的结构被破坏,大部分K被洗除,Nb物种存在形态恢复为Nb2O5。酸洗再生过程主要增加了催化剂表面的Br（?）nsted酸性位点数量和强度,从而促进NH3的吸附活化过程中产生活性中间产物-NH2物种,增强SCR反应活性。
赵华[9]（2020）在《钛改性SBA分子筛镍基催化剂及其CO选择性甲烷化性能》文中进行了进一步梳理目前,以质子交换膜燃料电池（PEMFCs）为动力源的氢燃料电池汽车（FCEV）必须解决获取高纯度氢气的问题,其亟待突破的瓶颈是富氢原料气中少量CO的深度净化以避免PEMFCs铂电极不可逆中毒。CO选择性甲烷化法是备受关注的能够将富氢气体中的CO深度净化的有效方法之一,其关键在于研制一种低温下具有高催化活性、高选择性和稳定性的金属负载型催化剂。本文采用嫁接合成法,以钛酸异丙酯作为钛源改性SBA-16和SBA-15介孔分子筛,通过浸渍法制备负载型Ni基催化剂,并以CO选择性甲烷化为探针反应评价其催化性能和稳定性。采用XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM、FT-IR、XPS、H2-TPR表征手段对催化剂进行表征分析,探索了Ti的引入对催化剂表面性质和结构特征的影响,探讨了Ti负载量、Ni负载量、焙烧温度和还原温度等对催化剂性能的影响。主要研究内容如下:（1）Ni/Ti-SBA-16催化剂仍保持着有序的介孔结构,具有较大的比表面积,Ti主要以锐钛矿相Ti O2结晶形式分散于孔道内或表面,适宜的Ti负载量能够增强活性组分与载体间的相互作用,有利于形成更均匀的活性颗粒,促进活性组分的分散,有效抑制活性金属的烧结和团聚。Ti负载量为15 wt%,Ni负载量为20 wt%,焙烧温度为350℃,还原温度为500℃时,20Ni/15Ti-SBA-16催化剂表现出较佳的催化性能,在较低的反应温度范围170-205℃内能够将富氢气体中的少量CO深度去除(<10×10-6),同时保持反应选择性高于50%。该催化剂还具有良好的催化稳定性,在180℃下连续测试120 h,CO转化率和反应选择性均接近100%。（2）Ni/Ti-SBA-15催化剂引入的Ti主要以Si-O-Ti键形式成功掺杂入介孔骨架中,异丙醇作为溶剂分散钛酸异丙酯,有利于减缓Ti源的水解速度,抑制Ti O2颗粒的结晶长大,避免产生大量Ti O2堵塞介孔孔道。Ti负载量为5.9 wt%,Ni负载量为15 wt%,焙烧温度为400℃,还原温度为500℃时,15Ni/5.9Ti-SBA-15催化剂表现出较理想的CO选择性甲烷化性能,能够在较宽的低温反应范围160-220℃内将富氢气体中的CO出口浓度降至10×10-6以下,同时保持反应选择性高于50%,并保持良好的催化稳定性。
张健[10]（2020）在《铜基催化剂的构筑及其对低温水煤气变换反应性能的研究》文中研究指明对于界面敏感反应的多相催化体系,金属与载体间强相互作用（SMSI）对催化活性和选择性具有重要影响,例如水煤气变换反应（WGSR:CO+H2O（?）CO2+H2;△H0=-41.2 kJ mol-1）。该反应主要用于生产高纯度的H2和消除燃料电池原料气流中残留的CO,防止Pt电极中毒,在工业制氢和燃料电池中具有重要的应用价值。因此,发展新型高效的低温水煤气变换反应（LT-WGSR）催化剂引起了研究者的广泛关注。近年来,氧化物负载的 Cu 基催化剂（如 Cu/CeO2,Cu/SiO2,Cu/ZnO 和 Cu/TiO2）在 LT-WGSR中显示出巨大的应用潜力;相关研究表明,金属氧化物的界面位点是WGSR的主要活性位点。然而,如何有效调控SMSI从而提升Cu基催化剂的本征活性、揭示SMSI的界面协同催化机制等关键科学问题,仍然面临挑战。本论文基于水滑石（LDHs）前体材料独特的性质（层板金属离子高度分散、层板元素种类和比例可调）,通过精细调控CuZnTi-LDHs前体的化学组成以及结构拓扑转变过程,制备了一种新型SMSI强度可调的LT-WGSR催化剂（Cu/ZnTi-MMO）,实现了催化活性的显着提升。催化剂的结构和形貌表征证实,以LDHs前体法制备的负载型催化剂具有比表面积大、结构稳定性高、金属颗粒高分散等优势。基于多种原位表征手段,证实了催化剂的几何结构和电子结构,建立了催化剂结构与WGSR性能间的关联,揭示了 WGSR的本征活性位结构。采用原位表征手段监测界面活性位结构在反应过程中的动态变化,证实了一种新型界面协同催化机制。本论文工作为新型、高效Cu基催化剂的制备以及WGSR催化反应机理研究提供了一定的理论依据和实践探索。本论文主要的研究工作及结论如下:1.Cu/ZnTi-MMO催化剂中SMSI的调控及其对LT-WGSR催化性能的影响以CuZnTi-LDHs为催化剂前体,通过调变其结构参数,经高温拓扑转变过程制备得到复合金属氧化物负载的Cu基催化剂（Cu/ZnTi-MMO）。其中,最佳催化剂Cu/ZnTi-MMO（H350）具有卓越的LT-WGSR催化性能,在 250℃时的 TOF 值为 5.7×10-2 s-1,反应速率达到 19.7μmolcogcat-1s-1,超过目前已有文献报道的其他Cu基催化剂。通过XRD、TEM、ac-HAADF-STEM等手段,证实了 Cu纳米颗粒与ZnTi-MMO载体间存在SMSI现象。基于准原位X射线光电子能谱（XPS）和原位X射线吸收精细结构谱（XAFS）表征手段,证实了 Cu/ZnTi-MMO催化剂金属-载体界面位点存在着较强的电子转移效应,电子从Cu向Zn转移,诱导产生了大量Cuδ+物种;准原位XPS进一步揭示了 Cu/ZnTi-MMO存在Ov-Ti3+物种。研究发现催化剂表面的Cuδ+浓度和Ov-Ti3+比例与转换频率（TOF值）分别具有正相关性,证实了Cuδ+-Ov-Ti3+界面位结构为本征活性中心。本论文工作通过调控SMSI强度,制备了具有较高LT-WGSR催化性能的Cu基催化剂,并确认了本征活性中心。2.Cu/ZnTi-MMO催化剂的界面协同催化机制研究基于上一部分工作中SMSI的调控及其对LT-WGSR催化性能的研究,以最佳催化剂样品Cu/ZnTi-MMO（H350）为研究对象,采用不同反应气氛下原位漫反射傅立叶变换红外光谱（insitu DRIFTS）、原位扩展边X射线吸收精细结构谱（in situ EXAFS）和程序升温表面反应-质谱联用（TPSR-MASS）相结合的研究手段,揭示了界面活性位结构在WGSR中经历的演变历程:H2O分子直接在Cuδ1+-Ov-Ti3+界面活性位上发生吸附解离生成界面活性羟基物种,并诱导界面位结构发生氧化转化为Cuδ2+-O-Ti4+;CO在Cuδ+位发生活化吸附,与H2O解离产生的羟基物种结合生成中间产物再分解为CO2,并伴随界面活性位结构复原为Cuδ1++-Ov-Ti3+。本论文工作揭示了界面协同催化作用的过程,为高效Cu基催化剂的设计提供了新思路,具有一定的理论价值和实际应用前景。
二、CuO/CeO_2催化剂选择性氧化富氢气体中的CO（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、CuO/CeO_2催化剂选择性氧化富氢气体中的CO（论文提纲范文）
（1）质子交换膜燃料电池阳极抗CO毒化单原子催化剂的研究进展（论文提纲范文）
| 1 实现抗CO毒化的策略 |
| 1.1 富氢气体的预纯化 |
| 1.2 抗CO毒化电催化剂 |
| 2 反应机理 |
| 2.1 CO氧化机理 |
| 2.2 抗毒化电催化剂耐CO机理 |
| 3 抗CO单原子催化剂 |
| 3.1 CO-PROX催化剂 |
| 3.1.1 Pt基催化剂 |
| 3.1.2 Au基催化剂 |
| 3.1.3 其他催化剂 |
| 3.2 抗CO电催化剂 |
| 3.2.1 Pt基催化剂 |
| 3.2.2 Rh基催化剂 |
| 3.2.3 其他电催化剂 |
| 4 总结与展望 |
（2）3d过渡金属复合物表界面调控及CO（优先）氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 3d过渡金属复合物在CO(优先)氧化中的应用概述 |
| 1.2.1 CO(优先)氧化概述 |
| 1.2.2 铜基催化材料 |
| 1.2.3 钴基催化材料 |
| 1.2.4 铁基催化材料 |
| 1.2.5 镍基催化材料 |
| 1.3 表界面调控策略在CO(优先)氧化反应中的研究进展 |
| 1.3.1 尺寸效应与几何电子结构调控 |
| 1.3.2 形貌与晶面调控 |
| 1.3.3 表界面缺陷调控 |
| 1.3.4 金属-载体相互作用调控 |
| 1.4 本论文的选题意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 CeO_2-CuO_x-RGO复合物界面活性位点的调控及CO优先氧化性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验与表征 |
| 2.2.1 化学试剂 |
| 2.2.2 样品的制备 |
| 2.2.3 样品的表征 |
| 2.2.4 CO优先氧化性能及反应动力学测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 界面调节过程中复合材料的结构分析 |
| 2.3.2 界面调节过程中复合材料的形貌分析 |
| 2.3.3 界面调节过程中复合材料的还原能力和价态分析 |
| 2.3.4 界面调节过程中复合材料CO-PROX催化性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 CuCoO_2-CeO_2复合物表界面活性位点的富集及CO优先氧化性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 化学试剂 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.2.3 样品的表征 |
| 3.2.4 CO优先氧化性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电荷不平衡诱导层间Cu~(n+)迁移假说 |
| 3.3.2 界面Cu~(n+)富集和CeO_2晶格掺杂 |
| 3.3.3 氧化还原能力和氧活化的分析 |
| 3.3.4 优化的CO-PROX催化性能 |
| 3.3.5 反应机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Co_3O_4-CuCoO_2复合纳米网材料界面活性位点、氧物种的优化及CO优先氧化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 化学试剂 |
| 4.2.2 样品的制备 |
| 4.2.3 样品的表征 |
| 4.2.4 CO优先氧化性能及反应动力学测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Co_3O_4-Cu CoO_2纳米网的形成 |
| 4.3.2 样品 CO 吸附、O_2 活化能力的分析 |
| 4.3.3 催化性能分析 |
| 4.3.4 牺牲剂铝粉对样品形貌、结构、性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Pt/Ni FeAl-LDH拓扑转变调控表界面电子结构及优化CO氧化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与表征 |
| 5.2.1 化学试剂 |
| 5.2.2 样品的制备 |
| 5.2.3 样品的表征 |
| 5.2.4 CO氧化性能及反应动力学测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 拓扑转换过程中样品的结构和形貌分析 |
| 5.3.2 样品的价态、氧化还原能力、氧活化和CO吸附的分析 |
| 5.3.3 CO氧化性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6 章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）高效氧化铜-二氧化铈催化剂的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 活性位点的指认 |
| 3 活性位点的调控 |
| 3.1 不同暴露晶面的选择构筑Cu Ox团簇催化剂 |
| 3.2 高温晶面重构稳定不饱和配位的Cu1O3位点 |
| 4“体相-纳米”界面的构筑 |
| 5 总结与展望 |
（4）Co掺杂对CuO/ CeO2-Co3O4优先氧化CO催化性能的影响（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 催化剂制备 |
| 1.2 催化剂表征 |
| 1.3 催化剂活性测试 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 不同Co掺杂比例的铜铈催化剂的CO-PROX活性 |
| 2.2 比表面积结果 |
| 2.3 XRD结果 |
| 2.4 TEM结果 |
| 2.5 H2-TPR结果 |
| 3 结论 |
（5）低碳烷烃氧化脱氢催化反应机理和高效催化剂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低碳烯烃发展现状 |
| 1.3 低碳烷烃催化氧化脱氢 |
| 1.3.1 乙烷氧化脱氢制乙烯 |
| 1.3.2 丙烷氧化脱氢制丙烯 |
| 1.4 低碳烷烃氧化脱氢制烯烃反应催化剂 |
| 1.4.1 负载型钒基催化剂 |
| 1.4.2 负载型钼基催化剂 |
| 1.4.3 镍、钴基催化剂 |
| 1.4.4 稀土金属氧化物催化剂 |
| 1.4.5 复合金属氧化物催化剂 |
| 1.4.6 新型硼基催化剂 |
| 1.5 低碳烷烃氧化脱氢制烯烃反应催化反应路径与机理 |
| 1.5.1 氧化还原(MvK)机理 |
| 1.5.2 气相自由基机理 |
| 1.5.3 新型硼基催化剂ODH反应路径与机理 |
| 1.6 本论文的选题思路和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 化学试剂、仪器与实验表征 |
| 2.1 主要实验化学试剂 |
| 2.2 主要仪器 |
| 2.3 材料表征方法 |
| 2.3.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.3.2 场发射透射电子显微镜(FETEM) |
| 2.3.3 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.3.4 激光显微拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.3.5 X-射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.3.6 感应耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES) |
| 2.3.7 全自动微孔物理吸附仪(BET) |
| 2.3.8 原位漫反射红外装置(DRIFTS) |
| 2.3.9 催化剂活性评价装置 |
| 2.4 同步辐射真空紫外光电离质谱(SVUV-PIMS) |
| 第三章 CeO_2氧缺陷调控的CO与低碳烷烃完全氧化反应性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同氧缺陷浓度CeO_2纳米棒制备 |
| 3.3 CO与低碳烷烃氧化反应性能测试 |
| 3.4 原位反应红外实验条件(DRIFTS) |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.6 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第四章 CeO_2形貌对Nb/CeO_2和Ni/CeO_2催化剂的组成、结构以及ODHP反应性能的影响 |
| 4.1 NbO_x/CeO_2-rods催化剂在ODHP反应中的Nb-CeO_2相互作用以及反应机理 |
| 4.1.1 研究背景 |
| 4.1.2 催化剂制备 |
| 4.1.3 同步辐射实验部分 |
| 4.1.4 丙烷氧化脱氢(ODHP)反应活性测试 |
| 4.1.5 结果与讨论 |
| 4.1.6 小结 |
| 4.2 二氧化铈形貌对Ni/CeO_2催化剂催化丙烷氧化反应中反应敏感性的影响 |
| 4.2.1 研究背景 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 丙烷氧化反应性能测试 |
| 4.2.4 结果与讨论 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 六方氮化硼(h-BN)催化剂在丙烷氧化脱氢反应中机理及自由基化学的研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 催化剂的制备 |
| 5.3 硼基催化剂ODHP反应的SVUV-PIMS原位在线检测 |
| 5.4 丙烷氧化脱氢(ODHP)反应性能测试 |
| 5.5 DFT理论计算 |
| 5.6 结果与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 乙烷氧化脱氢反应高性能M1相MoVTeNbO_x催化剂的设计和制备 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 高性能纯M1相MoVTeNbO_x催化剂制备 |
| 6.3 M1催化剂ODHE反应的SVUV-PIMS原位在线检测 |
| 6.4 粉末中子衍实验(NPD) |
| 6.5 原位红外实验条件(DRIFTS) |
| 6.6 乙烷氧化脱氢反应活性测试 |
| 6.7 结果与讨论 |
| 6.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本论文工作的总结 |
| 7.2 今后工作的展望 |
| 附录 英文缩写对照表 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）金属-碳基复合材料的构建及非均相催化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 常见的碳基材料 |
| 1.1.1 石墨烯的性能、制备和应用 |
| 1.1.2 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的性能、制备和应用 |
| 1.1.3 多孔氮杂碳的性能、制备和应用 |
| 1.2 金属-碳基复合材料的构建策略 |
| 1.2.1 碳基材料负载金属颗粒 |
| 1.2.2 碳基材料包覆金属颗粒 |
| 1.2.3 复合材料微纳结构设计 |
| 1.3 非均相催化领域的研究进展 |
| 1.3.1 非均相催化与催化剂 |
| 1.3.2 金属-碳基复合材料在催化中的应用 |
| 1.4 本论文研究目的、意义及主要内容 |
| 1.4.1 选题目的和意义 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 第2章 石墨烯负载锡-钨催化剂的制备及其在苯甲醇绿色氧化中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和设备 |
| 2.2.2 催化剂表征仪器 |
| 2.2.3 催化剂的制备 |
| 2.2.4 苯甲醇选择性绿色氧化 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂表征结果与分析 |
| 2.3.2 反应条件对苯甲醇氧化的影响 |
| 2.3.3 催化剂的循环实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 g-C_3N_4负载WO_3纳米片催化醇类制备酮/醛化合物 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和设备 |
| 3.2.2 催化剂表征仪器 |
| 3.2.3 催化剂WO_3/g-C_3N_4的制备 |
| 3.2.4 催化活性评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂表征结果与分析 |
| 3.3.2 溶剂效应和反应参数优化 |
| 3.3.3 循环能力探究 |
| 3.3.4 催化剂普适性研究 |
| 3.3.5 反应机理探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 g-C_3N_4负载铜-铬氧化物的制备及其在甲苯甲基sp~3 C-H键活化中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和设备 |
| 4.2.2 催化剂表征仪器 |
| 4.2.3 催化剂Cu-Cr/g-C_3N_4的制备 |
| 4.2.4 催化剂活性评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂表征结果与分析 |
| 4.3.2 活性测试与反应条件优化 |
| 4.3.3 反应动力学探究 |
| 4.3.4 催化剂稳定性探究 |
| 4.3.5 可能的反应机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多孔蜂窝状铈-铬氧化物/氮杂碳复合物的构建及其对环己烷氧化制KA油的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂和设备 |
| 5.2.2 催化剂表征仪器 |
| 5.2.3 催化剂CeCr/NC的制备 |
| 5.2.4 催化剂活性评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂表征结果与分析 |
| 5.3.2 环己烷催化氧化活性探究 |
| 5.3.3 不同催化剂活性比较 |
| 5.3.4 反应体系机理探究 |
| 5.3.5 热过滤实验及稳定性探究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 论文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻博期间所取得的研究成果 |
（7）铜-铈催化剂选择性催化氧化CO研究进展（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 制备方法与条件对催化剂性能的影响 |
| 3 Cu含量对催化剂性能的影响 |
| 4 载体形状的影响 |
| 5 催化剂稳定性研究 |
| 6 结语 |
（8）铜铌钛复合氧化物选择性催化还原NOx性能与抗碱金属中毒机理（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 氮氧化物(NO_x)概述 |
| 1.2.1 NO_x的危害 |
| 1.2.2 NO_x的来源 |
| 1.2.3 NO_x的控制 |
| 1.3 电厂烟气脱硝技术概况 |
| 1.3.1 SCR脱硝技术研究 |
| 1.3.2 SNCR脱硝技术研究 |
| 1.3.3 SNCR-SCR脱硝技术研究 |
| 1.4 NH3-SCR催化剂研究与开发现状 |
| 1.4.1 钛基催化剂 |
| 1.4.2 铜基催化剂 |
| 1.4.3 其它催化剂 |
| 1.5 NH_3-SCR催化反应机理研究进展 |
| 1.5.1 反应物种的吸附活化 |
| 1.5.2 反应路径研究 |
| 1.6 SCR催化剂碱金属中毒及再生研究进展 |
| 1.6.1 碱金属中毒机制研究 |
| 1.6.2 抗碱金属中毒研究 |
| 1.6.3 催化剂再生研究 |
| 1.7 研究目标、内容及意义 |
| 1.7.1 研究目标 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 研究意义 |
| 2 实验系统和方法 |
| 2.1 实验试剂与装置 |
| 2.1.1 化学试剂和气体 |
| 2.1.2 分析仪器和设备 |
| 2.2 催化剂性能评价方法 |
| 2.2.1 反应活性评价方法 |
| 2.2.2 抗H_2O、SO_2中毒评价方法 |
| 2.2.3 水热稳定性评价方法 |
| 2.2.4 抗碱金属中毒评价方法 |
| 2.3 催化剂结构表征方法 |
| 2.3.1 微观形貌分析 |
| 2.3.2 晶体结构分析 |
| 2.3.3 化学元素分析 |
| 2.3.4 量子化学计算 |
| 2.4 催化剂物化特性表征方法 |
| 2.4.1 表面酸性分析 |
| 2.4.2 氧化还原性分析 |
| 2.5 催化剂机理研究方法 |
| 2.5.1 吸附活化过程 |
| 2.5.2 表面反应过程 |
| 3 Cu/Ti_2NbO_x催化体系的合成与构效分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂的制备 |
| 3.2.1 改性TiO_2载体的合成 |
| 3.2.2 过渡金属的掺杂 |
| 3.3 催化剂性能评价 |
| 3.3.1 Ti_αNb_βO_x活性测试 |
| 3.3.2 γCu/Ti_2NbO_x活性测试 |
| 3.3.3 γCu/Ti_2NbO_x氨氧化分析 |
| 3.3.4 Cu/Ti_2NbO_x抗SO_2中毒测试 |
| 3.3.5 Cu/Ti_2NbO_x抗H_2O中毒测试 |
| 3.3.6 Cu/Ti_2NbO_x水热稳定性测试 |
| 3.4 催化剂构效关系研究 |
| 3.4.1 微观形貌分析 |
| 3.4.2 晶体结构分析 |
| 3.4.3 表面元素分析 |
| 3.4.4 分子模拟分析 |
| 3.4.5 化学性质分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Cu/Ti_2NbO_x催化NO_x还原机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 反应物种的吸附活化 |
| 4.2.1 NH_3吸附活化 |
| 4.2.2 NH_3+O_2吸附活化 |
| 4.2.3 NO_x吸附活化 |
| 4.2.4 NO_x+O_2吸附活化 |
| 4.2.5 NH_3+NO_x吸附活化 |
| 4.2.6 NH_3+NO_x+O_2吸附活化 |
| 4.3 吸附位点分析 |
| 4.3.1 NH_3吸附位点 |
| 4.3.2 NO_x吸附位点 |
| 4.4 反应机理分析 |
| 4.4.1 200℃ Cu/Ti_2NbO_x的反应机制 |
| 4.4.2 300℃ Cu/Ti_2NbO_x的反应机制 |
| 4.4.3 400℃ Cu/Ti_2NbO_x的反应机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Cu/Ti_2NbO_x抗碱金属中毒性能和机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 中毒催化剂的制备 |
| 5.3 抗碱金属/碱土金属中毒性能评价 |
| 5.3.1 抗K_2O中毒活性测试 |
| 5.3.2 抗不同碱金属中毒活性测试 |
| 5.3.3 中毒催化剂抗SO_2性能测试 |
| 5.3.4 中毒催化剂抗H_2O性能测试 |
| 5.4 碱金属对催化剂物理性质的影响 |
| 5.4.1 K_2O中毒CuNbTi催化剂形貌变化 |
| 5.4.2 K_2O中毒CuNbTi催化剂结构变化 |
| 5.5 碱金属对催化剂化学性质的影响 |
| 5.5.1 K_2O中毒CuNbTi催化剂表面酸性变化 |
| 5.5.2 K_2O中毒CuNbTi催化剂氧化还原性变化 |
| 5.6 抗碱金属中毒机制 |
| 5.6.1 元素分析 |
| 5.6.2 结构分析 |
| 5.6.3 机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 K_2O中毒CuNbTi催化体系再生研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 K_2O中毒CuNbTi催化剂再生方法 |
| 6.3 再生CuNbTi催化剂性能 |
| 6.3.1 再生催化剂活性评价 |
| 6.3.2 再生催化剂抗H_2O和SO_2中毒测试 |
| 6.4 K-CuNbTi催化剂再生机制 |
| 6.4.1 再生过程pH和元素分析 |
| 6.4.2 再生催化剂理化结构的变化 |
| 6.4.3 再生催化剂理化性质的变化 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（9）钛改性SBA分子筛镍基催化剂及其CO选择性甲烷化性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 富氢气体中CO的脱除方法 |
| 1.2.1 CO脱除的物理方法 |
| 1.2.2 CO脱除的化学方法 |
| 1.3 CO选择性甲烷化催化剂的研究进展 |
| 1.3.1 活性组分 |
| 1.3.2 助剂 |
| 1.3.3 载体 |
| 1.4 介孔分子筛SBA-15与SBA-16 |
| 1.4.1 介孔分子筛SBA-15与SBA-16 的简介 |
| 1.4.2 介孔分子筛SBA-15与SBA-16 的改性 |
| 1.4.3 介孔分子筛SBA-15与SBA-16 在催化领域的应用 |
| 1.5 论文的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 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2 催化剂的表征方法 |
| 2.2.1 X-射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 N_2 吸附-脱附分析(N_2 adsorption-desorption) |
| 2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.2.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.7 程序升温还原(H2-TPR) |
| 2.3 催化剂的性能评价 |
| 2.4 数据处理方法 |
| 第三章 Ni/Ti-SBA-16 催化剂的合成及其CO选择性甲烷化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂合成 |
| 3.2.2 催化剂性能评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ti-SBA-16的结构表征与分析 |
| 3.3.2 Ni/Ti-SBA-16 的结构表征与分析 |
| 3.3.3 催化剂性能影响因素及其评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ni/Ti-SBA-15 催化剂的合成及其CO选择性甲烷化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂合成 |
| 4.2.2 催化剂性能评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ti-SBA-15的结构表征与分析 |
| 4.3.2 Ni/Ti-SBA-15 的结构表征与分析 |
| 4.3.3 催化剂活性影响因素及其评价 |
| 4.3.4 Ti-SBA-16与Ti-SBA-15 的催化性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）铜基催化剂的构筑及其对低温水煤气变换反应性能的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 水煤气变换反应概述 |
| 1.2.1 水煤气变换反应 |
| 1.2.2 水煤气变换反应机理 |
| 1.3 Cu基水煤气变换反应催化剂的研究现状 |
| 1.3.1 Cu/ZnO/Al_2O_3 |
| 1.3.2 Cu/Fe_2O_3 |
| 1.3.3 Cu/CeO_2 |
| 1.3.4 新型Cu基水煤气变换反应催化剂 |
| 1.4 金属与载体间强相互作用的研究 |
| 1.4.1 金属与载体间强相互作用简述 |
| 1.4.2 Cu基催化剂中的金属与载体间强相互作用 |
| 1.4.3 金属与载体间强相互作用在水煤气变换反应催化领域的应用 |
| 1.5 本论文研究内容、目的及意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究目的及意义 |
| 第二章 Cu/ZnTi-MMO催化体系SMSI的调控及其对LT-WGSR催化性能的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的表征 |
| 2.2.4 催化剂性能评价 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂的结构形貌表征 |
| 2.3.2 Cu与ZnTi-MMO间电子强相互作用的研究 |
| 2.3.3 LT-WGS催化性能评价 |
| 2.3.4 催化体系构效关系的揭示 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Cu/ZnTi-MMO催化剂的界面协同催化作用机制的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 催化剂性能评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 原位条件下活性位结构的研究 |
| 3.3.2 反应机理的揭示 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 本论文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
四、CuO/CeO_2催化剂选择性氧化富氢气体中的CO（论文参考文献）
- [1]质子交换膜燃料电池阳极抗CO毒化单原子催化剂的研究进展[J]. 杨源博,李阳,王显,葛君杰,刘长鹏,邢巍. 分子科学学报, 2021
- [2]3d过渡金属复合物表界面调控及CO（优先）氧化性能研究[D]. 丁俊芳. 吉林大学, 2021(01)
- [3]高效氧化铜-二氧化铈催化剂的研究进展[J]. 于文竹,王伟伟,贾春江. 中国科学:化学, 2021(06)
- [4]Co掺杂对CuO/ CeO2-Co3O4优先氧化CO催化性能的影响[J]. 白玮,李秀洁,彭占录. 石油与天然气化工, 2021(02)
- [5]低碳烷烃氧化脱氢催化反应机理和高效催化剂研究[D]. 章轩语. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]金属-碳基复合材料的构建及非均相催化性能研究[D]. 徐偲. 浙江大学, 2021(01)
- [7]铜-铈催化剂选择性催化氧化CO研究进展[J]. 王晶,聂诗琪,蒋文青,田茂芝. 广东化工, 2020(22)
- [8]铜铌钛复合氧化物选择性催化还原NOx性能与抗碱金属中毒机理[D]. 王晓祥. 浙江大学, 2020
- [9]钛改性SBA分子筛镍基催化剂及其CO选择性甲烷化性能[D]. 赵华. 华南理工大学, 2020
- [10]铜基催化剂的构筑及其对低温水煤气变换反应性能的研究[D]. 张健. 北京化工大学, 2020(02)