近幾十年來,基于納米技術(shù)而開發(fā)的具有納米尺寸的催化劑,為解決當(dāng)前日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題提供了新的契機(jī)。因納米級(jí)尺寸所帶來的量子限域效應(yīng),納米催化劑展現(xiàn)出塊材所不具備的物理化學(xué)特性,從而體現(xiàn)出特異的催化性質(zhì)。氧化物納米催化劑本身不僅可以作為催化劑來驅(qū)動(dòng)各類化學(xué)反應(yīng),還可以作為金屬催化劑的基底形成金屬-載體間強(qiáng)相互作用,受到了研究人員的廣泛關(guān)注。但是由于氧化物本身電子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)半導(dǎo)體或絕緣體特性,電荷傳輸能力差,同時(shí)表面缺少有效的催化活性位點(diǎn),往往導(dǎo)致其催化效率不盡如意。通過缺陷工程對(duì)催化劑進(jìn)行調(diào)控,不僅可以產(chǎn)生高效的催化活性位點(diǎn),還可以提供電荷和能量轉(zhuǎn)移的通道,是一種提高催化劑性能的有效手段。本論文旨在探索在納米氧化物催化劑上構(gòu)筑并調(diào)控缺陷的狀態(tài),進(jìn)而提高催化劑在不同反應(yīng)中的催化性能。論文中以鎢氧化物為研究對(duì)象,通過先進(jìn)表征和理論模擬相結(jié)合,嘗試在分子和原子層面上理解催化劑缺陷的構(gòu)筑和調(diào)控對(duì)分子吸附和活化、電子和能量轉(zhuǎn)移的影響,建立催化劑的催化性能與缺陷之間的構(gòu)效關(guān)系。本論文的研究結(jié)果對(duì)理解缺陷在催化劑中的作用以及設(shè)計(jì)高效催化位點(diǎn)具有很好的借鑒作用。本論文所取得的主要研究成果如下:1.我... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１全球近３０年來的能源消耗［１】

在實(shí)際的晶體材料中，特別是納米尺寸的材料，由于材料的合成手段、生長(zhǎng)??過程以及表面構(gòu)筑等多方面的原因，使得缺陷的存在是必然的。而缺陷往往以多??種形式存在于材料晶格內(nèi)，如圖１．２所示［２＇?—般情況下，我們可以將缺陷分成??三種類型，即點(diǎn)缺陷、線缺陷以及面缺陷【２５，２６］。??Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ?ｉｍｐｕｒｉｔｙ?Ｓｔａｃｋｉｎｇ?ｆａｕｌｔ??Ｖａｃａｎｃｙ?＾?Ｇｒａｉｎ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?＊?＜??、次人人ａＪａ人ｙ?Ｊ認(rèn)人人入Ｊ??Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ?＾?Ｔｗｉｎ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?ｙ??Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ?ｉｍｐｕｒｉｔｙ?Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?ｌａｔｔｉｃｅ?（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）??圖１．２晶體內(nèi)缺陷的各種存在形式［２４］。??點(diǎn)缺陷是最簡(jiǎn)單的晶體缺陷，在尺度上不超過幾個(gè)原子直徑，主要包括空位、??間隙原子和置換原子三種（圖１．３）。晶格內(nèi)的原子離開原來的位置時(shí)，即會(huì)形成??空位，當(dāng)原子遷移到晶體表面或直接脫離晶體時(shí)，體系內(nèi)電中性不平衡，稱之為??２??

在實(shí)際的晶體材料中，特別是納米尺寸的材料，由于材料的合成手段、生長(zhǎng)??過程以及表面構(gòu)筑等多方面的原因，使得缺陷的存在是必然的。而缺陷往往以多??種形式存在于材料晶格內(nèi)，如圖１．２所示［２＇?—般情況下，我們可以將缺陷分成??三種類型，即點(diǎn)缺陷、線缺陷以及面缺陷【２５，２６］。??Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ?ｉｍｐｕｒｉｔｙ?Ｓｔａｃｋｉｎｇ?ｆａｕｌｔ??Ｖａｃａｎｃｙ?＾?Ｇｒａｉｎ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?＊?＜??、次人人ａＪａ人ｙ?Ｊ認(rèn)人人入Ｊ??Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ?＾?Ｔｗｉｎ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?ｙ??Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ?ｉｍｐｕｒｉｔｙ?Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?ｌａｔｔｉｃｅ?（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）??圖１．２晶體內(nèi)缺陷的各種存在形式［２４］。??點(diǎn)缺陷是最簡(jiǎn)單的晶體缺陷，在尺度上不超過幾個(gè)原子直徑，主要包括空位、??間隙原子和置換原子三種（圖１．３）。晶格內(nèi)的原子離開原來的位置時(shí)，即會(huì)形成??空位，當(dāng)原子遷移到晶體表面或直接脫離晶體時(shí)，體系內(nèi)電中性不平衡，稱之為??２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全無機(jī)鹵素鈣鈦礦中的量子限域效應(yīng)（英文）[J]. 蔡波,李曉明,顧宇,Moussab Harb,李建海,謝美秋,曹菲,宋繼中,張勝利,Luigi Cavallo,曾海波.  Science China Materials. 2017(09)



本文編號(hào)：3563683