工業(yè)革命以來(lái),化石燃料的燃燒使大氣中CO₂的含量增加,由此帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題,如氣候變暖,海平面上升,水分平衡變化,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。另一方面,人們對(duì)煤、石油等化石燃料的需求量不斷增大,全球能源短缺已威脅到人類(lèi)的生存發(fā)展。把CO₂催化轉(zhuǎn)化為可再利用的有機(jī)物成為中外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。在眾多的催化方法中,利用太陽(yáng)能,風(fēng)能,水能等可再生能源提供的電能電催化還原CO₂為有機(jī)物被認(rèn)為是可同時(shí)解決這兩大難題的最有前景的方式。電催化還原CO₂具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),電位可控,產(chǎn)物選擇性好。催化劑是催化反應(yīng)的關(guān)鍵因素。性能優(yōu)越的催化劑首先對(duì)CO₂有較強(qiáng)的吸附,吸附是催化反應(yīng)的第一步。其次是具有高的催化活性。金屬及金屬化合物通常被作為催化還原CO₂的活性中心,不同的金屬對(duì)CO₂有不同的催化活性,同樣金屬的不同晶面催化活性也不同,通常高指數(shù)晶面的金屬具有更高的催化活性。針對(duì)以上問(wèn)題,本人進(jìn)行了四部分工作。1.采用陽(yáng)極氧化法制備了對(duì)CO₂高吸...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 CO₂ 的排放及危害綜述
        1.1.1 CO₂ 的大量排放的危害
            1.1.1.1 氣候變暖
            1.1.1.2 海平面上升
            1.1.1.3 水分平衡變化
            1.1.1.4 生態(tài)影響
        1.1.2 能源危機(jī)
        1.1.3 CO₂ 的催化轉(zhuǎn)化
            1.1.3.1 光催化還原
            1.1.3.2 電催化還原
    1.2 電催化劑的選擇
        1.2.1 單金屬電極
        1.2.2 金屬氧化物
        1.2.3 有機(jī)物
        1.2.4 金屬有機(jī)框架
        1.2.5 碳納米材料
    1.3 影響電催化還原CO₂ 的因素
        1.3.1 催化劑的形貌
        1.3.2 吸附和催化
        1.3.3 晶面調(diào)控
        1.3.4 高指數(shù)晶面催化活性
    1.4 電催化還原CO₂ 催化劑的選取
        1.4.1 Dy₂O₃ 的優(yōu)勢(shì)
        1.4.2 CoO作為催化劑還原CO₂ 的優(yōu)勢(shì)
        1.4.3 金屬Ag作為催化劑還原CO₂ 的優(yōu)勢(shì)
        1.4.4 金屬Pb作為催化劑還原CO₂ 的優(yōu)勢(shì)
    1.5 本課題的研究目的及主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
            1.5.2.1 對(duì)CO₂ 有較強(qiáng)吸附的Dy₂O₃ 基底材料的制備條件優(yōu)化和表征
            1.5.2.2 CoO修飾的Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化、表征以及電催化還原CO
            1.5.2.3表面活性劑調(diào)控Ag晶面,高指數(shù)晶面Ag修飾的Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化、表征以及電催化還原CO2

            1.5.2.4表面活性劑調(diào)控Pb晶面,高指數(shù)晶面Pb修飾的Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化、表征以及電催化還原CO₂

2 材料與方法
    2.1 材料試劑與儀器
        2.1.1 材料試劑
        2.1.2 儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 對(duì)CO₂ 有較強(qiáng)吸附的Dy₂O₃ 基底材料的制備和表征
            2.2.1.1 Dy₂O₃ 材料的制備
            2.2.1.2 Dy₂O₃ 納米材料的表征及電化學(xué)性能檢測(cè)
        2.2.2 網(wǎng)狀CoO修飾的Dy₂O₃ 材料的制備、表征以及電催化還原CO
            2.2.2.1 網(wǎng)狀CoO修飾的Dy₂O₃ 的制備
            2.2.2.2 網(wǎng)狀CoO修飾的Dy₂O₃ 材料電催化還原CO₂ 產(chǎn)物測(cè)試
            2.2.2.3 表面活性劑調(diào)控的Ag晶面,Ag/Dy₂O₃ 高效電催化還原CO
            2.2.2.4 Ag/Dy₂O₃ 電催化還原CO₂ 產(chǎn)物測(cè)試
        2.2.3 表面活性劑調(diào)控Pb晶面,Pb/Dy₂O₃ 材料的制備、表征以及電催化還原CO
            2.2.3.1 表面活性劑調(diào)控Pb晶面,Pb/Dy₂O₃ 材料的制備
            2.2.3.2 表面活性劑調(diào)控Pb晶面,Pb/Dy₂O₃ 材料的表征
            2.2.3.3 表面活性劑調(diào)控Pb晶面,Pb/Dy₂O₃ 材料電催化還原CO₂ 產(chǎn)物測(cè)試
3 結(jié)果與分析
    3.1 Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征
        3.1.1 Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化
            3.1.1.1 不同陽(yáng)極氧化電壓的篩選
            3.1.1.2 不同陽(yáng)極氧化時(shí)間的篩選
        3.1.2 .Dy₂O₃ 材料的表征
            3.1.2.1 Dy₂O₃ 材料的SEM表征
            3.1.2.2 Dy₂O₃的XRD表征
            3.1.2.3 Dy₂O₃ 材料的電化學(xué)吸附測(cè)試
    3.2 CoO修飾的Dy₂O₃ 催化劑的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO
        3.2.1 CoO修飾的Dy₂O₃ 催化劑的制備條件優(yōu)化
        3.2.2 .CoO修飾的Dy₂O₃ 催化劑的表征
            3.2.2.1 CoO修飾的Dy₂O₃ 催化劑的SEM表征
            3.2.2.2 CoO修飾的Dy₂O₃ 催化劑的EDS表征
            3.2.2.3 CoO修飾的Dy₂O₃ 的電化學(xué)性能檢測(cè)
        3.2.3 CoO修飾的Dy₂O₃ 的催化還原CO₂ 的產(chǎn)物分析
    3.3表面活性劑調(diào)控銀的晶面,Ag/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO₂

        3.3.1 Ag/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化
        3.3.2 .表面活性劑調(diào)控銀的晶面,Ag/Dy₂O₃ 的的表征
            3.3.2.1 表面活性劑調(diào)控銀的晶面,Ag/Dy₂O₃的XRD表征
            3.3.2.2 不同表面活性劑調(diào)控銀的晶面的SEM表征
        3.3.3 表面活性劑調(diào)控銀的晶面,Ag/Dy₂O₃ 的電化學(xué)測(cè)試及其CO₂ 還原產(chǎn)物的測(cè)試
            3.3.3.1 表面活性劑調(diào)控銀的晶面,Ag/Dy₂O₃ 的電化學(xué)測(cè)試
            3.3.3.2 表面活性劑調(diào)控銀的晶面,Ag/Dy₂O₃的CO₂ 還原產(chǎn)物的測(cè)試
    3.4表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO₂

        3.4.1 Pb/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化
        3.4.2 .表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃ 的表征
            3.4.2.1 表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃的XRD表征
            3.4.2.2 不添加表面活性劑和十二烷基苯磺酸鈉調(diào)控沉積的Pb的SEM表征
        3.4.3 表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃ 的電化學(xué)測(cè)試,及其CO₂ 還原產(chǎn)物的測(cè)試
            3.4.3.1 表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃ 的電化學(xué)測(cè)試
            3.4.3.2 表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃的CO₂ 還原產(chǎn)物的測(cè)試
4 討論
    4.1 Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及吸附CO₂ 的測(cè)試
    4.2 CoO修飾的Dy₂O₃ 催化劑的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO
    4.3表面活性劑調(diào)控Ag的晶面,Ag/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO₂

    4.4表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO₂

5 結(jié)論
    5.1 Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及吸附CO₂ 的測(cè)試
    5.2 CoO修飾的Dy₂O₃ 催化劑的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO
    5.3表面活性劑調(diào)控銀的晶面,Ag/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO₂

    5.4表面活性劑調(diào)控Pb的晶面,Pb/Dy₂O₃ 的制備條件優(yōu)化與表征以及電催化還原CO₂

6 創(chuàng)新之處
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況



本文編號(hào)：4012135

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