氨在肥料生產(chǎn)中的巨大應(yīng)用和作為能量載體的潛能,使得氨是最重要的化學品之一,主要用作氮肥的前體,使農(nóng)民能夠為不斷增長的世界人口提供足夠的食物來源,且導致食品生產(chǎn)方式發(fā)生根本變化。目前氨的生產(chǎn)主要是應(yīng)用發(fā)明于20世紀初Haber-Bosch工藝,旨在將氮和氫工業(yè)轉(zhuǎn)化氨,這個具有百年歷史的工藝今天繼續(xù)生產(chǎn)超過90%的氨,但這種工藝面臨著在高溫高壓下,導致大量的能源消耗和顯著的環(huán)境污染問題。最近,哈伯-博施生產(chǎn)氨工藝逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀瘜W,等離子體化學,熱化學和光化學生成氨的研究。利用可再生電力驅(qū)動的氮氣和氫氣制造氨取代百年歷史的哈伯-博施工藝被譽為最有可能的合成策略,由于其環(huán)境友好性和成本效益低的特點,世界各地正在進行研究和開發(fā)�；谀壳把芯楷F(xiàn)狀及需求,本論文研究主要基于溫和環(huán)境條件下,以可再生能源作為驅(qū)動,利用電化學技術(shù)還原氮氣合成氨,用以取代較為耗能的綠色合成氨的哈伯-博施工藝,旨在替代化石燃料原料并為全球人口更多的提供可持續(xù)性能源發(fā)展,這是一種更加環(huán)保的策略。氮氣還原反應(yīng),理論上在環(huán)境條件下使用水作為氫源,以減輕環(huán)境污染問題和溫室氣體排放,現(xiàn)已被提議作為氨生產(chǎn)的可持續(xù)替代工藝備案。目前研究關(guān)...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 合成氨催化機理
        1.2.1 傳統(tǒng)Haber-Bosch法合成氨機理
        1.2.2 異相催化劑表面合成氨機理(電化學)
    1.3 銨根(NH4
+)離子的檢測方法
        1.3.1 靛酚藍分光光度法
        1.3.2 銨根(NH4
+)離子選擇電極法(ISE)
        1.3.3 核磁定量檢測方法
    1.4 電化學合成氨催化劑研究進展
        1.4.1 貴金屬電催化劑
        1.4.2 基于非貴金屬的電催化劑
        1.4.3 非金屬合成氨催化劑
    1.5 本論文的立題依據(jù)及研究內(nèi)容
    1.6 參考文獻
第2章 實驗材料試劑、儀器及表征方法
    2.1 實驗材料、試劑和儀器
        2.1.1 實驗材料、試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的物理及化學性質(zhì)表征
    2.3 材料的電化學性能表征
        2.3.1 電化學環(huán)境的測試
        2.3.2 電化學氮氣還原測試方法
第3章 氧化物衍生鉍(兩步還原)-非貴金屬電催化劑常溫常壓條件下在水溶液中人工固氮
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 催化劑合成方法
        3.2.2 制備工作電極方法
        3.2.3 電化學活性面積的測試方法
        3.2.4 氨檢測方法
        3.2.5 副產(chǎn)物肼檢測方法
        3.2.6 法拉第效率及產(chǎn)率計算
    3.3 實驗結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
    3.5 參考文獻
第4章 常溫常壓條件下缺陷態(tài)鉍催化劑在水溶液中固氮研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 催化劑合成方法
        4.2.2 制備工作電極方法
        4.2.3 電化學活性面積的測試方法
        4.2.4 氨檢測方法
        4.2.5 副產(chǎn)物肼檢測方法
        4.2.6 法拉第效率及產(chǎn)率計算
        4.2.7 理論計算細節(jié)參數(shù)描述
    4.3 實驗結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
    4.5 參考文獻
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
作者簡介及攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝



本文編號：3762750

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