作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的化學(xué)品,氨通常被用作合成藥物、纖維及肥料的原料。目前,工業(yè)生產(chǎn)氨主要通過Harbor-Bosch法,該方法能耗高,需要消耗大量的化石燃料,而且在生產(chǎn)過程中會(huì)排放大量溫室氣體。因此,迫切需要可持續(xù)發(fā)展的合成氨技術(shù)來改善這個(gè)現(xiàn)狀。近年來,電化學(xué)合成氨技術(shù)因其能耗低,合成過程無污染等優(yōu)勢而廣受人們關(guān)注。其中,催化劑對(duì)反應(yīng)的影響毋庸置疑,它具有提高反應(yīng)速率及選擇性的作用。開發(fā)設(shè)計(jì)高效、穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)的新型電催化劑成為研究者們的目標(biāo)。金屬有機(jī)框架(MOF)是一類新興的多孔晶體材料,可作為模板制備具有多種形態(tài)和結(jié)構(gòu)的金屬基納米材料。而其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性質(zhì),可以在催化過程中提供開放的孔結(jié)構(gòu)和高活性位點(diǎn)密度,有利于快速傳質(zhì)和改善催化性能。因此,本論文設(shè)計(jì)合成了兩種MOFs基催化劑用于電催化氮?dú)膺�原合成氨。主要研究內(nèi)容如下:1、緒論中首先介紹了幾種合成氨技術(shù),隨后重點(diǎn)闡述了水相中電化學(xué)合成氨技術(shù),最后介紹了本論文的研究意義和研究內(nèi)容。2、以Fe-ZIF為犧牲模板,通過ZIF在Na2MoO4水溶液中水解實(shí)現(xiàn)了 Mo元素的摻雜,再經(jīng)過熱輔助磷化過程合成了 Mo摻雜FeP(Mo-FeP)多孔納米球...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 合成氨技術(shù)簡介
        1.2.1 自然界中的合成氨技術(shù)
        1.2.2 工業(yè)中的合成氨技術(shù)
        1.2.3 其他合成氨技術(shù)
    1.3 電化學(xué)合成氨技術(shù)簡介
        1.3.1 NRR的電化學(xué)過程
        1.3.2 NRR反應(yīng)途徑
        1.3.3 NRR電催化劑
    1.4 金屬有機(jī)框架及其在電化學(xué)合成氨中的應(yīng)用前景
    1.5 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
第2章 Mo摻雜FeP納米球電催化合成氨性能的研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 儀器設(shè)備
        2.2.3 Mo-FeP的制備
        2.2.4 Mo-FeP修飾碳紙工作電極的制備
        2.2.5 電化學(xué)測試
        2.2.6 NH4
+濃度檢測
        2.2.7 水合肼濃度檢測
        2.2.8 ¹⁵N同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)
        2.2.9 產(chǎn)氨速率和法拉第效率的計(jì)算
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 催化劑相關(guān)表征分析
        2.3.2 催化劑N₂電還原性能測試和分析
        2.3.3 氨來源驗(yàn)證分析
        2.3.4 催化劑穩(wěn)定性分析
        2.3.5 Mo-FeP合成氨機(jī)理分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 包裹Ce-MOF的CeO₂納米棒電催化合成氨性能的研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 儀器設(shè)備
        3.2.3 CeO₂@Ce-MOF的制備
        3.2.4 CeO₂@Ce-MOF修飾碳紙工作電極的制備
        3.2.5 電化學(xué)測試
        3.2.6 NH₃濃度檢測
        3.2.7 N₂H₄濃度檢測
        3.2.8 產(chǎn)氨速率和法拉第效率的計(jì)算
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑相關(guān)表征分析
        3.3.2 催化劑N₂電還原性能測試和分析
        3.3.3 催化劑穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3803556

suoshi