催化在大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程中具有關(guān)鍵作用,超過80%的催化過程可以利用催化劑降低反應(yīng)物活化能壘,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其高轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)物高選擇性。因此,合理科學(xué)地設(shè)計(jì)高效催化劑對提高化學(xué)反應(yīng)的性能至關(guān)重要。非均相催化劑通常由金屬氧化物和納米粒子組成,并且廣泛應(yīng)用于化工產(chǎn)業(yè),污染預(yù)防,能源技術(shù)等許多重要領(lǐng)域。而金屬氧化物不僅可以作為分散金屬納米粒子的載體,還可以通過與其相互作用提高催化劑的催化性能,即強(qiáng)金屬-載體相互作用(SMSI)。在本論文中,我們主要制備了一系列具有介孔結(jié)構(gòu)的CeO₂基和Cu基納米催化劑,系統(tǒng)研究了這些納米催化劑對CO優(yōu)先氧化反應(yīng)、苯甲醇有氧氧化反應(yīng)的催化性能,并提出了納米催化劑的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系,闡明了納米催化劑的催化機(jī)理。論文第一章系統(tǒng)綜述了稀土鈰基納米催化劑研究現(xiàn)狀,并提出了提升和改善稀土鈰基納米催化劑性能的途徑,提出本論文的研究思路和主要研究內(nèi)容。論文第二章以SiO₂微球?yàn)橛材ぐ?利用水熱法在其表面包覆CeO₂殼層,通過NaOH去除SiO₂模板后,在水熱條件下用含氟離子液體[Bmim][BF<...

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 稀土CeO₂基納米催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 稀土CeO₂基納米催化劑的結(jié)構(gòu)
        1.1.2 稀土CeO₂基納米催化劑的性質(zhì)
        1.1.3 稀土CeO₂基納米催化劑的制備
    1.2 稀土CeO₂基納米催化劑的性能調(diào)控策略
        1.2.1 高能晶面調(diào)控
        1.2.2 金屬或金屬氧化物活性物種的負(fù)載與修飾
        1.2.3 原子摻雜
    1.3 稀土CeO₂基催化劑的應(yīng)用
        1.3.1 CO氧化
        1.3.2 CO選擇性優(yōu)先氧化(CO-PROX)
        1.3.3 苯甲醇有氧氧化
    1.4 本論文的研究意義及研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 暴露高能晶面的@CeO₂/Au納米催化劑的可控制備及其對苯甲醇有氧氧化反應(yīng)的催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.3 @CeO₂/Au納米催化劑的制備
        2.2.4 @CeO₂/Au納米催化劑的表征
        2.2.5 @CeO₂/Au納米催化劑的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 @CeO₂/Au納米催化劑的結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 @CeO₂/Au納米催化劑的尺寸和形貌分析
        2.3.3 @CeO₂/Au納米催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        2.3.4 @CeO₂/Au納米催化劑的表面元素組成與價(jià)態(tài)分析
        2.3.5 @CeO₂/Au納米催化劑的苯甲醇有氧氧化催化性能分析
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 雙貴金屬負(fù)載型CeO₂/Au-Pd納米催化劑的可控制備及其對苯甲醇有氧氧化反應(yīng)的催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.3 CeO₂/Au-Pd催化劑的制備
        3.2.4 CeO₂/Au-Pd納米催化劑的表征
        3.2.5 CeO₂/Au-Pd納米催化劑的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CeO₂/Au-Pd納米催化劑的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 CeO₂/Au-Pd納米催化劑的尺寸和形貌分析
        3.3.3 CeO₂/Au-Pd納米催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 CeO₂/Au-Pd納米催化劑的氧空位分析
        3.3.5 CeO₂/Au-Pd納米催化劑的表面元素組成及價(jià)態(tài)分析
        3.3.6 CeO₂/Au-Pd納米催化劑的苯甲醇有氧氧化性能研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的可控制備及其對苯甲醇有氧氧化和CO優(yōu)先氧化反應(yīng)的催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.3 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的制備
        4.2.4 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的表征
        4.2.5 Cu_xO/CeO₂納米立方體的催化性能研究
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的合成
        4.3.2 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的尺寸和形貌分析
        4.3.4 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        4.3.5 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的表面元素組成及價(jià)態(tài)分析
        4.3.6 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的氧空位分析
        4.3.7 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的氧化還原特性分析
        4.3.8 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
        4.3.9 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的CO優(yōu)先氧化催化性能研究
        4.3.10 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的CO優(yōu)先氧化的催化穩(wěn)定性測試
        4.3.11 Cu_xO/CeO₂納米立方體催化劑的催化機(jī)理研究
    4.4 本章小節(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 基于MOF前驅(qū)體的CuO-CeO₂納米催化劑的可控制備及其對苯甲醇有氧氧化和CO優(yōu)先氧化的催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.3 CuO-CeO₂納米催化劑的制備
        5.2.4 CuO-CeO₂納米催化劑的表征
        5.2.5 CuO-CeO₂納米催化劑的催化性能研究
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 CuO-CeO₂納米催化劑的結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 CuO-CeO₂納米催化劑的尺寸和形貌分析
        5.3.3 CuO-CeO₂納米催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        5.3.4 CuO-CeO₂納米催化劑的氧空位分析
        5.3.5 CuO-CeO₂納米催化劑的表面元素組成及價(jià)態(tài)分析
        5.3.6 CuO-CeO₂納米催化劑的氧化還原特性分析
        5.3.7 CuO-CeO₂納米催化劑的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
        5.3.8 CuO-CeO₂納米催化劑的CO優(yōu)先氧化催化性能研究
        5.3.9 CuO-CeO₂納米催化劑的CO優(yōu)先氧化的穩(wěn)定性研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 基于MOF前驅(qū)體的CuMnO_x納米催化劑的可控制備及其苯甲醇有氧氧化和CO氧化的催化性能研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        6.2.3 CuMnO_x納米催化劑的制備
        6.2.4 CuMnO_x納米催化劑的表征
        6.2.5 CuMnO_x納米催化劑的性能研究
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 CuMnO_x納米催化劑的結(jié)構(gòu)分析
        6.3.2 CuMnO_x納米催化劑的尺寸和形貌分析
        6.3.3 CuMnO_x納米催化劑的比表面和孔結(jié)構(gòu)分析
        6.3.4 CuMnO_x納米催化劑的氧化還原特性分析
        6.3.5 CuMnO_x納米催化劑的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
        6.3.6 CuMnO_x納米催化劑的CO氧化催化性能研究
    6.4 本章小節(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)和展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
致謝
博士期間發(fā)表的論文



本文編號：3777534