發(fā)布時(shí)間：2023-11-18 07:52

　　近幾年,全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,全球氣候變暖已經(jīng)成為國際社會(huì)的共識(shí),有關(guān)CO₂排放問題的研究也成為全球的學(xué)術(shù)研究焦點(diǎn)。盡管氣候科學(xué)家和聯(lián)合國等國際組織不斷呼吁,要求人們削減CO₂排放,但隨著2020年以來自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn),全球CO₂排放量勢必創(chuàng)下歷史新高。未來全球自然可能面臨著資源枯竭,現(xiàn)今能源生產(chǎn)已逐漸成為全球關(guān)注的一大問題。然而綠色植被的光合作用是大自然給我們的重要啟示,利用陽光和電能將CO₂轉(zhuǎn)化為增值燃料或化學(xué)產(chǎn)品是目前最吸引人的一個(gè)過程。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),人們付出了大量的努力,開發(fā)了包括光敏半導(dǎo)體、金屬配合物、碳氮化物等在內(nèi)的高效多相均相催化劑。金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)是一種新型材料,催化系統(tǒng)中CO₂還原可以通過配體或金屬節(jié)點(diǎn)引發(fā)。本論文中我們合成了以六氨基三亞苯為配體的MOFs材料,通過改變材料的形貌和比表面積,增加CO₂的初始反應(yīng)濃度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效光電催化還原CO₂,主要開展了以下工作:一、對(duì)于有機(jī)配體苯盤狀的衍生物-六氨...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
符號(hào)說明
中文摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 CO₂ 概況
        1.1.1 CO₂ 簡介
        1.1.2 CO₂ 主要來源
        1.1.3 CO₂ 主要危害
    1.2 CO₂ 的減排及應(yīng)用
    1.3 CO₂ 轉(zhuǎn)化的方法
        1.3.1 CO₂ 的電催化還原
        1.3.2 CO₂ 的光催化還原
        1.3.3 光電協(xié)同催化還原
    1.4 CO₂ 催化還原的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 CO₂ 電催化現(xiàn)狀
        1.4.2 CO₂ 光催化現(xiàn)狀
        1.4.3 CO₂ 光電催化現(xiàn)狀
    1.5 催化劑材料性能
        1.5.1 金屬催化劑
        1.5.2 非金屬催化劑
        1.5.3 金屬有機(jī)框架材料催化劑
    1.6 金屬有機(jī)骨架材料簡介
        1.6.1 MOFs的簡介
        1.6.2 金屬有機(jī)骨架材料的研究發(fā)展
        1.6.3 金屬有機(jī)骨架材料的應(yīng)用
        1.6.4 MOFs 的合成方法
        1.6.5 MOFs 有機(jī)配體選擇
        1.6.6 MOFs 金屬離子的選取
    1.7 本課題的研究目的意義以及主要研究內(nèi)容
        1.7.1 研究的目的意義
        1.7.2 研究內(nèi)容
            1.7.2.1 MOFs有機(jī)配體的選擇與合成
            1.7.2.2 MOFs金屬節(jié)點(diǎn)選擇
            1.7.2.3 配體HATP與 MOFs材料的合成與表征
            1.7.2.4 MOFs 材料的光電催化還原 CO2

2 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 HATP的制備方法
            2.3.1.1 合成2,3,6,7,10,11-六溴三亞苯
            2.3.1.2 合成2,3,6,7,10,11-六二苯丙酮胺三亞苯
            2.3.1.3 合成2,3,6,7,10,11-六氨基三亞苯
        2.3.2 Sb-MOF材料制備
        2.3.3 Cu-MOF材料制備
        2.3.4 工作電極的制備
        2.3.5 HATP及 MOFs的表征
        2.3.6 電極光電催化還原CO₂

3 結(jié)果與分析
    3.1 配體HATP的相關(guān)表征及討論
        3.1.1 配體SEM形貌表征及分析
        3.1.2 配體NMR的相關(guān)表征及討論
            3.1.2.1 對(duì)2,3,6,7,10,11-六溴三亞苯表征
            3.1.2.2 對(duì)2,3,6,7,10,11-六二苯丙酮胺三亞苯表征
            3.1.2.3 對(duì)2,3,6,7,10,11-六氨基三亞苯表征
        3.1.3 配體紅外和熱重表征及分析
        3.1.4 配體光學(xué)性能表征及分析
        3.1.5 配體光電學(xué)性能表征及分析
    3.2 Sb-MOF的表征及分析
        3.2.1 Sb-MOF形貌SEM及 EDS的表征及分析
        3.2.2 Sb-MOF的紅外圖譜和熱重的表征及分析
        3.2.3 Sb-MOF材料的光催化性能表征及分析
        3.2.4 Sb-MOF材料對(duì)氣體吸附性表征及分析
        3.2.5 材料的光電協(xié)同催化性能表征
        3.2.6 Sb-MOF材料光電還原CO₂產(chǎn)物分析
    3.3 Cu-MOF的表征及分析
        3.3.1 Cu3(HITP)2-MOF的 SEM形貌分析
        3.3.2 Cu3(HITP)2-MOF的結(jié)構(gòu)表征分析
        3.3.3 Cu3(HITP)2-MOF的比表面積分析
        3.3.4 Cu3(HITP)2-MOF的電性能分析
        3.3.5 Cu3(HITP)2-MOF的產(chǎn)物分析
4 討論
    4.1 有機(jī)配體HATP
    4.2 制備MOFS與工作電極
    4.3 Sb-MOF電極光電協(xié)同催化還原CO₂

    4.4 Cu₃(HITP)₂-MOF材料電極電催化還原CO₂

5 結(jié)論
6 創(chuàng)新點(diǎn)
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
9 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況



本文編號(hào)：3864864

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