納米催化劑是指尺寸在納米量級(1-100 nm)的催化劑。它具有比表面積大、表面能高、有效活性中心多等獨特優(yōu)勢。納米催化劑對提高催化反應動力學、催化劑活性和選擇性等具有深遠的意義,因此深入研究影響納米催化劑的主要因素(形貌、尺寸以及表面結(jié)構(gòu))對開發(fā)設計高性能納米催化劑具有指導作用。如今,隨著原位測試技術迅速發(fā)展,研究人員可以在原子分子水平研究催化反應的性能調(diào)控機制,在單顆粒水平研究催化劑的活性位分布和構(gòu)效關系,在微納尺度驗證催化劑性能,實現(xiàn)對催化劑材料的性能優(yōu)化。本文以非貴金屬催化劑為主要研究對象,旨在研究催化材料納米化而由此引起材料的表面結(jié)構(gòu)、缺陷結(jié)構(gòu)和表面活性原子的配位結(jié)構(gòu)等變化對催化性能的影響,揭示納米催化材料的構(gòu)效關系,優(yōu)化出催化性能最佳的結(jié)構(gòu)模型。本論文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:第一章簡述了納米催化劑的研究進展。結(jié)合實例,概述了納米催化劑當前在催化能源領域的具體應用,并且介紹了一些影響納米催化劑催化性能的因素。因此,人們可以根據(jù)應用需求,合理設計相應的催化劑。第二章主要對比了三種不同結(jié)構(gòu)的催化劑的催化性能。我們從晶體生長的基本理論出發(fā),通過選擇具有不同還原電勢的Pt的前驅(qū)...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 納米晶體催化研究進展
    1.1 引言
    1.2 電催化
        1.2.1 電解水產(chǎn)氧(OER)
            1.2.1.1 貴金屬材料
            1.2.1.2 過渡金屬氧化物
            1.2.1.3 氫氧化物
            1.2.1.4 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)
        1.2.2 電解水產(chǎn)氫(HER)
            1.2.2.1 金屬硫?qū)倩?br>            1.2.2.2 金屬氮化物
            1.2.2.3 金屬磷化物
    1.3 α,β-不飽和醛選擇性加氫
    1.4 納米材料催化劑的性能調(diào)控策略
        1.4.1 雜原子摻雜
            1.4.1.1 非金屬原子摻雜
            1.4.1.2 金屬原子摻雜
        1.4.2 缺陷調(diào)控
            1.4.2.1 本征缺陷
            1.4.2.2 陰離子缺陷
            1.4.2.3 陽離子缺陷
            1.4.2.4 晶格缺陷
        1.4.3 材料復合調(diào)控催化性能
    參考文獻
第2章 一步法合成具有特殊形貌的異質(zhì)結(jié)納米晶
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 樣品制備
        2.2.3 催化性能測試
        2.2.4 儀器測試表征方法
    2.3 分析與討論
        2.3.1 樣品表征
        2.3.2 CuPt合金,CuPt-Cu₂S和Pt-Cu₂S的生長機理探究
        2.3.3 CuPt合金,CuPt-Cu₂S和Pt-Cu₂S肉桂醛加氫催化
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第3章 導電三氧化鎢超薄納米片:一種具有極高電解水產(chǎn)氫性能的催化劑
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 理論計算
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 儀器測試表征方法
        3.2.4 電化學測試
        3.2.5 霍爾相關系數(shù)(R_H)和載流子濃度(n)測試
    3.3 分析和討論
        3.3.1 WO₃的第一性原理計算分析
        3.3.2 WO₃、WO_3-r和WO_3-p的結(jié)構(gòu)表征分析
        3.3.3 WO₃、WO_3-r和WO_3-p的HER性能研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第4章 維度調(diào)控對Ruddlesden-Popper型鈣鈦礦電催化性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品
        4.2.2 樣品制備
        4.2.3 OER測試
        4.2.4 表征測試方法
    4.3 分析與討論
        4.3.1 樣品表征
        4.3.2 電輸運性質(zhì)測試
        4.3.3 OER催化研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：3763401