在過去幾十年間,工業(yè)上對于乙烯和丙烯的需求量日益增大。目前工業(yè)上生產(chǎn)低鏈烯烴的方法主要是石油工業(yè)中的蒸汽裂解,而裂解往往需要高溫高壓,伴隨著大量能源的消耗。為了解決這個問題,低鏈烷烴的氧化脫氫成為了一項研究熱點,而合適的催化劑對于此反應(yīng)至關(guān)重要。與此同時,隨著工業(yè)化進程的不斷加深,化石能源的燃燒造成了大量二氧化碳?xì)怏w的排放,引起了全球變暖、海平面上升等諸多問題。電化學(xué)還原二氧化碳在眾多轉(zhuǎn)化二氧化碳的手段中備受關(guān)注,然而較高的過電勢和副反應(yīng)的發(fā)生成為了最大的限制,這也使得對于電還原二氧化碳催化劑的研究迫在眉睫。氮化硼作為一種化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性很好的無機非金屬材料,早已作為負(fù)載基底應(yīng)用于催化領(lǐng)域。近年來,隨著六方氮化硼對于低鏈烷烴氧化脫氫催化活性的發(fā)現(xiàn),研究人員對于氮化硼的催化效應(yīng)又有了新的認(rèn)識。本文以一種適用于催化領(lǐng)域的氮化硼微納管的制備及摻雜為基礎(chǔ),后將其應(yīng)用于乙烷的氧化脫氫催化和二氧化碳電還原。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:（1）多孔氮化硼微納管的制備及其催化乙烷氧化脫氫的性能研究以三聚氰胺和硼酸為原料,通過一步反應(yīng)合成了一種多孔的氮化硼微納管（BNMTs）。這種微納管的直徑在200 n... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

了氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等有毒廢氣，即使是看似無害的二氧化碳(CO2)也會帶來諸多問題。目前日益嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，就是由二氧化碳?xì)怏w含量急速上升引起，溫室效應(yīng)帶來的全球氣溫升高、海平面上升等問題，已經(jīng)成為了全人類共同關(guān)注的難題[8]。針對這個問題，目前主要考慮通過兩種方式解決，一方面是直接采用更為清潔的能源，例如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉矗瑴p少化石能源的燃燒，從根源上減少溫室氣體的排放；另一方面是通過一些手段，將大氣中的二氧化碳進行捕捉，并轉(zhuǎn)化為一氧化碳、甲醇等可利用的資源。圖1.2二氧化碳人工生產(chǎn)與轉(zhuǎn)化示意圖Figure.1.2Schematicdiagramofartificialproductionandconversionofcarbondioxide二氧化碳是碳循環(huán)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在自然界中，動物的呼吸會自然產(chǎn)生二氧化碳，而植物卻能夠?qū)⒍趸嫁D(zhuǎn)化。而化石能源的過度燃燒打破了這個平衡，

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3代表性氮化硼納米材料的結(jié)構(gòu)模型：(a)0維富勒烯型氮化硼；(b)1維單壁納米管型氮化硼；(c)2維單層納米片型氮化硼Figure.1.3StructuralmodelsofrepresentativeBNnanomaterials:(a)0DBNfullerene,(b)1DBNsingle-wallednanotube,(c)2Dmono-layeredBNnanosheet類似于等電子體六方石墨，六方氮化硼也具有層內(nèi)強鍵和層間弱范德華力（表1.1）。這使得六方氮化硼也有和石墨類似的性質(zhì)，包括高導(dǎo)熱性、高機械強度和高潤滑性。然而，與純共價碳碳鍵不同的是，硼碳鍵是具有部分離子鍵性質(zhì)的。因此，六方氮化硼在光學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性質(zhì)方面與六方石墨存在顯著不同（表1.1）[22-24]。通常情況下，六方氮化硼是白色的或接近透明的固體，具有較寬的帶隙，導(dǎo)電性差，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異。獨特的物理化學(xué)特性使得六方氮化硼材料能夠用在深紫外光源、介電柵極、絕緣導(dǎo)熱體、抗氧化潤滑劑、易染高級材料、保護涂層、脫模襯里和中子俘獲器中[25,26]。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，六方氮化硼已廣泛用于化妝品、絕緣材料、潤滑劑、微波透明體等領(lǐng)域。表1.1六方氮化硼與六方石墨的部分性質(zhì)比較[22-24]Figure.1.3Comparisonofpropertiesofhexagonalboronnitrideandhexagonalgraphite[22-24]性質(zhì)六方氮化硼六方石墨鍵長(nm)0.1440.142鍵能(eV)43.7層間距(nm)0.3330.335楊氏模量(TPa)0.81～1.31.1面內(nèi)導(dǎo)熱率(W/mK)4002600帶隙(eV)5.5～6～0抗氧化溫度(℃)～840～600外觀顏色白色/透明黑色1.2.2零維氮化硼納米材料

【參考文獻】：
期刊論文
[1]羥基化氮化硼催化乙烷氧化脫氫制乙烯（英文）[J]. 石磊,閆冰,邵丹,姜凡,王東琪,陸安慧.  催化學(xué)報. 2017(02)



本文編號：3075938