碳化鑰是碳原子插入母體金屬的晶格后形成的一種間充型化合物。碳原子的插入修飾了母體金屬鉬的d帶特性,賦予其類貴金屬的性質(zhì)。從基本的加氫脫氫反應(yīng)到電催化反應(yīng),碳化鑰均展現(xiàn)出類似于貴金屬甚至超越貴金屬的催化性能;同時,基于碳化鉬獨(dú)特的表面性質(zhì),其與活性金屬間存在非常強(qiáng)的相互作用,實(shí)現(xiàn)對活性金屬尺寸、形貌、電子狀態(tài)的精細(xì)調(diào)控。本論文突破氧化物載體負(fù)載金屬的傳統(tǒng)設(shè)計思路,立足于金屬與碳化鉬間較強(qiáng)的相互作用及電子調(diào)變作用,設(shè)計合成新型金屬/碳化鉬界面催化材料,通過多種原位表征技術(shù)及理論計算模擬方法詳細(xì)研究了不同碳化鑰晶相對金屬中心的分散和穩(wěn)定機(jī)制,以及探討了該催化體系在多種反應(yīng)中的催化性能。本論文的主要內(nèi)容如下:（1）基于過渡金屬碳化物熱穩(wěn)定性好且與被分散金屬有較強(qiáng)相互作用的特點(diǎn),有效構(gòu)建了立方相α-MoC基底負(fù)載層狀A(yù)u納米團(tuán)簇的新型界面催化劑,其在水煤氣變換反應(yīng)中具有優(yōu)異的催化性能.:將反應(yīng)溫度大幅降低至120℃,近真實(shí)反應(yīng)條件下,反應(yīng)活性高達(dá)0.62molCO/molAu/s,較文獻(xiàn)報道結(jié)果提升了二十余倍;同時,催化劑具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,經(jīng)過143h的反應(yīng)過程,總的轉(zhuǎn)換數(shù)（TTN）高達(dá)384,... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３?ＮＥＸＡＦＳ測量的Ｍｏ?（１１０）上不同鉬物種的氧化態(tài)［１３］??

碳化鑰中Ｍｏ原子和Ｃ原子間的電子轉(zhuǎn)移方向以及數(shù)量備受爭議。目前，??通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論計算相結(jié)合，研宄者們普遍認(rèn)為，碳化鉬中Ｍｏ－Ｃ鍵含有大量的離??子鍵成分，電子由Ｍｏ向Ｃ發(fā)生轉(zhuǎn)移，電子轉(zhuǎn)移數(shù)量為０－２?（如圖１．３）?Ｗ］。??Ａ?｜（ｂ）?Ｍｏ?Ｅｄｇｅｊ??ｉ?３９８－??５?Ｍ３〇２??ａ?３９７￣?Ｍ〇Ｃ／Ｍ〇（１１０）??｜?３９６－?／??Ｖ?ＭｏＯ／Ｍｏ｛１１０）??＾?３９５－°＼??ｕｊ?Ｍｏ（１１０）??３９４?？??????????Ｉ?Ｉ?！?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??０?１?２?３?４?５?６??Ｍｅｔａｌ?Ｏｘｆｄａｔｉｏｎ?Ｓｔａｔｅ??圖１．３?ＮＥＸＡＦＳ測量的Ｍｏ?（１１０）上不同鉬物種的氧化態(tài)［１３］??Ｆｉｇ．ｌ?．３?ＮＥＸＡＦＳ?ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｓｔａｔｅｓ?ｏｆ?ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ??ｏｖｅｒｌａｙｅｒｓ?ｏｎ?Ｍｏ?（１１０）．??－３－??

變換反應(yīng)的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ曲線可知，Ｐｔ／Ｍ〇２Ｃ具有最高的單位質(zhì)量Ｐｔ催化活性（１．４２３??ｍｏｌｃｏ／ｍｏｌＰｔ／ｓ，?Ｐｔ：?４ｗｔ．％）。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合表明，Ｐｔ／Ｍ〇２Ｃ催化劑的活性與Ｐｔ粒子??的邊長而非擔(dān)載量存在很高的對應(yīng)關(guān)系（圖１．６）。在Ｔｈｏｍｐｓｏｎ研究團(tuán)隊工作的基礎(chǔ)上，??Ｆａｂｉｏ研究團(tuán)隊［３５］通過原位浸漬法合成了不同金屬改性碳化鉬催化劑（Ｐｔ，?Ａｕ，Ｐｄ，Ｎｉ，??Ｃｕ，Ａｇ等），詳細(xì)研宄金屬／碳化鑰催化體系在水煤氣變換反應(yīng)中的動力學(xué)特征（圖１．７），??－７－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)-無機(jī)雜化材料的制備技術(shù)和應(yīng)用前景[J]. 張志強(qiáng),馬琦,張寶柱,張智敏.  應(yīng)用化工. 2005(07)

博士論文
[1]炭基復(fù)合催化材料的設(shè)計及其在電解水析氫反應(yīng)中的應(yīng)用[D]. 王靜.浙江大學(xué) 2017
[2]有機(jī)—無機(jī)雜化納米線：從合成、表征到金屬氧化物/碳化物納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計[D]. 高慶生.復(fù)旦大學(xué) 2010
[3]有機(jī)/無機(jī)復(fù)合微納米結(jié)構(gòu)功能材料的構(gòu)筑與介電及光電性質(zhì)研究[D]. 李響.吉林大學(xué) 2009
[4]負(fù)載型碳化鉬催化劑的制備、表征和選擇加氫反應(yīng)性能的研究[D]. 吳維成.中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所） 2004



本文編號：3406986