自從Fritz Haber在1909年用氮氣和氫氣合成氨氣以來,合成氨工業(yè)就被認(rèn)為是20世紀(jì)最偉大的化學(xué)發(fā)明。因為合成氨反應(yīng)的重要意義和巨大的挑戰(zhàn)性,使得這一反應(yīng)在工業(yè)應(yīng)用以及基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域都被重點的關(guān)注和研究。目前,工業(yè)上利用Haber-Bosch反應(yīng)在高溫高壓條件下合成氨,不僅消耗大量能源,并會導(dǎo)致環(huán)境污染和溫室氣體排放,隨著地球能源日益枯竭和環(huán)境污染嚴(yán)重,當(dāng)前迫切需要探索一種更加高效環(huán)保的合成氨方法。通過電化學(xué)還原氮氣合成NH₃/NH₄⁺是一種更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保的合成氨方法,這一過程在常溫常壓下即可發(fā)生,大大節(jié)省了能源消耗;設(shè)備簡單易操作,相比于Haber-Bosch反應(yīng),可以大大地節(jié)省設(shè)備和操作費用;原料氮氣和水在地球上有豐富的儲量,而且簡單易得;反應(yīng)所需電能可以從風(fēng)能、太陽能等可持續(xù)能源轉(zhuǎn)換得到。憑借這些優(yōu)點,使電化學(xué)催化合成氨受到廣泛關(guān)注。在本文中,我們采用安瓿法制備電化學(xué)合成氨的催化電極材料。將反應(yīng)的原材料裝入安瓿瓶內(nèi),安瓿瓶被抽真空后,它的開口端通過熱熔化密封然后進(jìn)行加熱反應(yīng)來合成所需材料。真空密封的安瓿瓶消... 

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 電化學(xué)合成氨
    1.3 電化學(xué)合成氨催化劑研究現(xiàn)狀
        1.3.1 貴金屬催化劑
        1.3.2 非貴金屬催化劑
        1.3.3 單原子催化劑
        1.3.4 非金屬催化劑
    1.4 安瓿法制備電催化劑
    1.5 本課題研究意義和研究內(nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題研究內(nèi)容
第2章 實驗儀器、試劑和方法
    2.1 實驗儀器和試劑
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 X射線粉末衍射(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 選區(qū)電子衍射(SEAD)
        2.2.5 拉曼光譜(Raman)
        2.2.6 X射線電子能譜(XPS)
        2.2.7 原子力顯微鏡(AFM)
        2.2.8 紫外可見光(UV-VIS)分光光度計測試
        2.2.9 氨敏電極測試
第3章 FeS_2催化劑電極的制備及電催化還原N2性能研究
    3.1 引言
    3.2 FeS_2催化劑電極的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑材料形貌分析與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 電化學(xué)性能表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Zn基催化劑電極的制備及電催化還原N2性能研究
    4.1 引言
    4.2 Zn基催化劑電極的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑材料形貌分析與結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 電化學(xué)性能表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況
    學(xué)術(shù)論文



本文編號：3732379