氨是一種重要的化工原料,在過去的一個世紀(jì)里以氨為原料制造的化學(xué)氮肥提高了全球農(nóng)作物產(chǎn)量,解決了數(shù)十億人的糧食供應(yīng)問題。目前,工業(yè)合成氨工藝主要為Haber-Bosch法,但是該方法是資金和能源密集型工藝,同時會排放大量溫室氣體,不符合綠色可持續(xù)發(fā)展的要求。因此,研究者們正在尋找溫和條件下合成氨的新途徑,電化學(xué)法合成氨（EAS）可直接利用可再生電力,是極有應(yīng)用前景的技術(shù)方案并引起了廣泛的關(guān)注。由于N2分子的化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定,EAS催化劑需要具備較強的N2活化能力。通過催化劑結(jié)構(gòu)設(shè)計,構(gòu)建能夠特異性吸附N2分子的活性位點或增加活性位點的數(shù)量,從而增強催化劑的EAS催化活性,是本領(lǐng)域的研究重點。二氧化鈦類材料性質(zhì)穩(wěn)定且制備過程可調(diào)控,被廣泛應(yīng)用于異相催化領(lǐng)域,是理想的EAS候選催化劑。本論文以水解法和溶膠-凝膠法分別制備了 TiO（OH）2和金屬摻雜的二氧化鈦（TiO2-M）作為催化劑在水溶液體系中開展了 EAS研究,基于離子色譜法建立了嚴格的電解液中微量氨的定量檢測方法,以合成氨速率（RNH3）和法拉第效率（FE）為標(biāo)準(zhǔn)評價了催化劑的合成氨效果,并初步探究了 EAS機理。主要研究結(jié)果如下:... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１可以看出，Ｈ２０－ＣＬ或Ｈ２－ＣＬ過程中氨的形成是以在不同化學(xué)狀態(tài)之間??改變的金屬為媒介的，其本質(zhì)是Ｎ２被金屬還原

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第一ｇ緒論???ｄｃｍ＿２，?ＦＥ為７．３％。ＤＦＴ計算解釋了?Ｎ摻雜的關(guān)鍵作用：Ｎ摻雜引起的電荷再分布??可以改變ＮｉＯ的電子結(jié)構(gòu)，使其表面電導(dǎo)率增強；ｄ帶中心升高，有利于穩(wěn)定＊ＮＮＨ，??降低自由能壘，從而增強ＥＡＳ活性［５４］。Ｂ?lián)诫sＴｉ０２?（Ｂ－Ｔｉ０２）作催化劑也可以觀察到??類似的結(jié)果，與未摻雜Ｔｉ０２相比，其／？ｎｈ３和ＦＥ分別提高了?２．６７倍和１．５５倍［５５］。??ａ?＾?ｃ?｜ｂ?ＮＨ、??慧＿??ｍ?ｆｃＵ?＊Ｆｅ?？０?ｎｏｘｙｇ＾ｖａｃ＾??圖１－５?（ａ）?Ｔｉ０２／Ｔｉ催化ＥＡＳ過程示意圖［５６］，?（ｂ）?ＬＣＦＮ催化ＥＡＳ過程示意圖［５７】。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｔｉ〇２／Ｔｉ?ｃａｔａｌｙｚｅｄ?ＥＡＳ?ｐｒｏｃｅｓｓ１５６１，?（ｂ）?ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ｔｈｅ??ＬＣＦＮ－ｃａｔａｌｙｚｅｄ?ＥＡＳ?ｐｒｏｃｅｓｓ１５７１．??引入原子空位可以為增強反應(yīng)物的吸附與活化以及穩(wěn)定中間體提供一條有效而??靈活的途徑。近年來，在ＥＡＳ過程中，ＯＶｓ的引入是應(yīng)用最廣泛的缺陷工程策略之??一。如圖ｌ－５ａ所示，孫旭平教授課題組發(fā)現(xiàn)二氧化鈦納米片陣列（Ｔｉ〇２／Ｔｉ）在－０．７Ｖ、??電解液為?０．１?ｍｏｌＬ－１?Ｎａ２Ｓ〇４?條件下，可以獲得?９．１６ｘｌ（Ｔｎ?ｍｏｌ?ｓ－１?ｃｍ－２?的?７？ｎｈ３?和?２．５０％??的ＦＥ丨５６］。循環(huán)穩(wěn)定性測試后，ＴｉＣＶＴｉ的／？蘭和ＦＥ分別為初始的９０．２％和８８．８％，??這可能是經(jīng)過長時間電解后催化劑衰減所致。作者認為Ｔｉ０２／Ｔｉ具有較好ＥＡＳ活性的??原

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碩士論文
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本文編號：3387561