釩磷氧（V-P-O）復合金屬氧化物在化學化工及電池儲能領域具有廣泛的應用,但是其存在利用率低,利用條件苛刻、產能不足等問題,對該類化合物的高值開發(fā)和利用具有重要的意義。本論文通過引入功能離子液體（ILs）對兩種典型的釩磷氧化物[（VO）2P2O7（VPO）,VOPO4·2H2O（HVPO）]的結構進行調控,并結合表征分析及理論計算提出相應的作用機制,具體得到了以下結論:（1）提出“功能導向型設計”策略設計合成了具有單組份雙功能的雜多酸離子液體（POM-ILs）助劑用于強化VPO催化正丁烷選擇性氧化制順酐的活性。并結合表征分析提出陰陽離子協(xié)同作用機制,ILs陽離子基引導催化劑前驅體生成二維有序的納米片層結構,高溫活化后,生成獨特的網洞結構,使得催化劑（VO）2P2O7活性面（200）得到充分暴露。雜多酸陰離子基（POM）熱分解成具有高度缺陷的O-P-Mo化合物負載在VPO表面形成更多的氧空位和晶格缺陷。而且我們利用NH3-TPD對VPO表面的酸性（α、β、γ酸性位點）進行定量定性劃分并與催化性能進行關聯(lián)。（2）利用ILs實現(xiàn)了對層板間由氫鍵構筑的HVPO塊狀復合金屬氧化物的物理化學剝離,... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１．部分釩磷氧化物結構示意圖．??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒｔｉａｌ?Ｖ－Ｐ－Ｏ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．??

工大學碩士研究生學位論文???１．２．１?表面缺陷結構??復合金屬氧化物的表面是反應第一接觸的媒介體，活性位點的暴露，反應分子的??吸脫附及活化，電子的躍遷與傳遞等第一步都是首先發(fā)生在表面。表面結構缺陷的類??型和尺寸、摻雜水平、合成方法或后處理過程有關，不同的類型的缺陷結構示意圖見??圖?１－３。??〇〇〇〇?〇〇〇〇?ＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯ??〇〇〇〇?〇〇〇〇?〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇?ＩＨｒ??—空位缺陷Ｉ摻雜缺陷Ｉ?應力缺陷?孔隙缺陷?Ｉ邊緣／角缺陷－??圖１－３．不同類型的缺陷結構示意圖［２８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｄｅｆｅｃｔｓ＾２８＾．??空位缺陷普遍存在于過渡金屬氧化物表面，缺失氧原子或金屬陽離子形成氧空位??（？Ｖ）或陽離子空位，是研究最為廣泛的缺陷類型［２９－３（）］。許多體系都研究了空位缺陷的??產生，與塊狀晶格相比，空位周圍的局部環(huán)境通常是富電子的，導致原子價態(tài)和局部??的電子結構發(fā)生了不同尋常的變化。Ｌｉ等人［３１］制備了一種超薄水滑石／石墨烯（ＣｏＡｌ－??ＬＤＨ／ＧＯ）復合材料用于高效催化苯甲醇的氧化，該催化劑具有大量的新生成的鈷和??氧空位，導致更多帶負電荷的ＶＣｃ）－Ｃ〇－ＯＨｓ＿活性位點和暴露的晶格氧空位生成，提高??了活性〇２２？的儲存能力和促進了氧通量。ｗａｎｇ等人［３２］以赤鐵礦為原型報道了氧空位??在光電催化水析氧（ＯＥＲ）進程中的作用機制，通過對陽極上的光電催化過程中關鍵??電荷轉移和表面反應步驟的綜合分析，闡明氧空位能夠導致半導體與電解質界面復合??而促進體電荷

?北京化工大學碩士研究生學位論文???成２ｘ２隧道結構的ａ－Ｍｎ〇２納米線。??？ＭｎＯ，?〇２??Ｍ？。免入＆??Ｓ－ｍ？〇！?Ｎ??圖１－８．離子液體調控晶體爐Ｍｎ０２與ａ－Ｍｎ〇２的生長機制示意圖［９５］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－８．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｇｒｏｗｔｈ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｉｏｎｉｃ?ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｙ＾－Ｍｎ〇２??ａｎｄ?ａ－Ｍｎ〇２［９５ｌ??１．４．３?形貌及缺陷調控??與有機溶劑不同，ＩＬｓ是具有低熔點的有機鹽，具有可忽略的蒸氣壓、高的熱穩(wěn)??定性和不可燃性等優(yōu)勢，是一種良好綠色的媒介。由于ＩＬｓ與層狀材料之間的能夠形??成強的相互作用，通過簡單的超聲或微波輻照方法可直接用作剝離層狀材料的介質，??以產生高度濃縮的納米片狀分散體。Ａｉｄａ等人［９６］報道了一種利用微波輻射處理石墨??與寡聚離子液體的懸浮液在短時間（３０分鐘）得到超高效率的單層石墨烯剝離（９３％）??的方法，單層石墨烯的選擇性達到９５％。孤立的石墨烯納米片結構完整，并且很容易??在寡聚離子液體中重新分散形成物理凝膠，利用磁場可保持石墨烯片的各向異性取向。??Ｗｕ等人吏用一種對溫度敏感的聚合離子液體作為一種通用的聚合物表面活性劑，??通過連續(xù)超聲作用實現(xiàn)了在水溶劑體系對ＭｏＳ２、石墨和六方ＢＮ的高效剝離。并且??由于聚合離子液體的溫敏相變行為，剝落的納米片懸浮液的分散穩(wěn)定性可以通過溫度??可逆的調節(jié)。??有報道指出ＩＬｓ可作為一種電導介質，可以在ＩＬｓ和金屬氧化物之間形成一個強??電場，載流子密度可達到１〇１４？ｌ〇１５ｃｍ＿２，從而導致過度金屬氧化物的電子

【參考文獻】：
期刊論文
[1]釩磷氧復合氧化物及其在催化領域的應用[J]. 劉瑞霞,賀濱,羅琛,代飛,李自航,張瑞銳.  化工學報. 2018(04)
[2]正丁烷選擇氧化制順酐釩磷氧催化劑晶相結構的研究進展[J]. 賈雪飛,張東順.  石油化工. 2016(06)

博士論文
[1]咪唑類離子液體力場開發(fā)及分子動力學模擬[D]. 姜坤.中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所) 2019

碩士論文
[1]高性能多酸類離子液體的制備及其在非均相催化中的應用[D]. 劉威華.河南大學 2018
[2]VOPO4的制備和電化學性能研究[D]. 張猛.哈爾濱工程大學 2014



本文編號：3327737