Co₃O₄具有AB₂O₄型尖晶石結(jié)構(gòu),其體相晶格氧具有較好的流動(dòng)性,容易形成高活性氧物種(O^-和O^2-),因此具有較高的氧化還原性能。在烴類的催化反應(yīng)中表現(xiàn)出類貴金屬的催化活性。但是在高溫條件下,Co₃O₄易發(fā)生燒結(jié)和結(jié)構(gòu)重組現(xiàn)象,導(dǎo)致催化劑的活性和穩(wěn)定性下降。因此,提高Co₃O₄基催化劑的高溫抗燒結(jié)性能,是提升其反應(yīng)穩(wěn)定性、加速其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程亟待解決的重大難題。本論文以少量甘油作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,利用簡(jiǎn)單的化學(xué)沉淀法,制備選擇性裸露高指數(shù)(311)晶面、粒徑更小、比表面積更高的Co₃O₄材料。該催化劑在210℃實(shí)現(xiàn)了丙烷催化燃燒反應(yīng)100%,顯著降低了完全轉(zhuǎn)化溫度(常規(guī)方法制備Co₃O₄催化劑的丙烷完全轉(zhuǎn)化溫度為270℃),避免了催化劑在高溫下燒結(jié),進(jìn)而提高了催化劑的催化活性和反應(yīng)穩(wěn)...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1四氧化三鈷尖晶石結(jié)構(gòu)示意圖

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論1.1課題研究背景鈷氧化物最常見(jiàn)的形態(tài)為四氧化三鈷(Co3O4)，Co3O4具有Co2+和Co3+兩種價(jià)態(tài)，如圖1-1所示，其中Co2+占據(jù)四面體位置，Co3+占據(jù)八面體位置，晶格氧在晶胞內(nèi)以立方密堆積形式分布[1]。Co2+/C....

圖1-2（a）Co3O4納米片的HRTEM圖;（b）Co3O4納米片的fcc結(jié)構(gòu)模型圖;（c）Co3O4納米帶的HRTEM圖;（d）Co3O4納米帶的fcc結(jié)構(gòu)模型圖;（e）Co3O4納米立方體的HRTEM圖;（f）Co3O4納米立方體的fcc結(jié)構(gòu)模型

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文中心為Co3+，Co3O4的（110）晶面主要為Co3+離子，因此納米棒料比納米顆粒表現(xiàn)出更加優(yōu)異的催化活性。添加溶劑或優(yōu)化制備方法合成具有特定形貌或有裸露含有特定催化有目的的對(duì)催化劑在微結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)控和構(gòu)筑，有望為未來(lái)設(shè)計(jì)和化劑提供新思路。

圖3-1不同甘油比例下制備的催化劑XRD圖譜

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文3.2.2催化劑的表征及活性測(cè)試為了全面表征和探究材料的性質(zhì)和功能，采用X-射線衍射（XRD）、透射電鏡(TEM)、X-射線光電子能譜（XPS）、氫氣程序升溫還原（H2-TPR）、傅氏轉(zhuǎn)換紅外光譜分析儀（FT-IR）對(duì)催化劑樣品進(jìn)行表征，具體步驟詳見(jiàn)....

圖3-2不同甘油比例下制備的催化劑透射電鏡圖

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文3.3.2TEM結(jié)果分析我們使用了TEM對(duì)不同甘油比例下制備的催化劑形貌進(jìn)行了表征，圖3為催化劑的TEM圖，如圖所示，當(dāng)n（甘油）/n（Co）摩爾比為0時(shí),即溶沒(méi)有添加甘油時(shí)所合成的純Co3O4具有球狀形貌,顆粒尺寸為15nm....

本文編號(hào)：3972676