為了提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維,設(shè)計出"硅摻雜ZrO₂催化劑催化乙醇合成乙烯"的綜合性實驗。用共沉淀法制備了一系列不同硅摻雜量的ZrO2催化劑,采用氨氣-程序升溫脫附（NH3-TPD）和氮氣吸脫附對催化劑進行了表征,考察了不同硅摻雜量的ZrO2催化劑對乙醇合成乙烯催化性能的影響。實驗結(jié)果表明,當以氨水為沉淀劑、硝酸氧鋯為鋯前驅(qū)體和硅摻雜量為50%時,乙醇的轉(zhuǎn)化率為99.3%,乙烯達到94.6%的最大收率。同時運用密度泛函理論方法研究了乙醇和乙烯在硅摻雜ZrO₂催化劑上的吸附。計算結(jié)果顯示,相較于ZrO₂（101）催化劑,反應(yīng)物乙醇在Si/ZrO₂（101）催化劑表面上吸附更為穩(wěn)定,同時產(chǎn)物乙烯在Si/ZrO₂（101）催化劑表面上更易脫附,表明硅摻雜ZrO₂催化劑更加有利于乙烯的生成。該綜合性實驗將理論計算和實驗相結(jié)合,使學(xué)生既能鍛煉實驗的基本技能,又能掌握相關(guān)理論計算的知識。 

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【文章目錄】：
1 實驗部分
    1.1 實驗試劑與儀器
    1.2 催化劑的制備和表征
    1.3 催化劑性能評價
    1.4 模擬計算
2 結(jié)果與討論
    2.1 催化劑的表征
        2.1.1 氮氣吸脫附分析
        2.1.2 NH3-TPD分析
    2.2 Si/ZrO2催化乙醇轉(zhuǎn)化反應(yīng)
    2.3 DFT計算
        2.3.1 乙醇在催化劑表面的吸附
        2.3.2 乙烯在催化劑表面的吸附
3 結(jié)語


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3709701