氨(NH₃)是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中最常見(jiàn)的工業(yè)化學(xué)品之一,它不僅在農(nóng)業(yè)、塑料和紡織工業(yè)中占有強(qiáng)勢(shì)地位,而且是穩(wěn)定的氫載體。由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)惰性和熱力學(xué)的限制,將氮?dú)膺�原為NH₃是一個(gè)動(dòng)力學(xué)復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的多步反應(yīng)。電催化還原法是NH₃生產(chǎn)中最環(huán)保的一種方法,因?yàn)樗梢栽诔爻合掠煽稍偕娫垂╇娺M(jìn)行。與傳統(tǒng)的Harber-Bosch方法相比,電催化還原法反應(yīng)條件溫和,能量消耗低。但是怎樣在溫和條件下實(shí)現(xiàn)N₂到NH₃的可持續(xù)轉(zhuǎn)化以及如何開(kāi)發(fā)出高化學(xué)活性和選擇性的低成本電催化劑是目前面臨的挑戰(zhàn)。本論文主要圍繞N、P共摻雜碳基材料的合成,及其對(duì)N₂電催化還原活性、選擇性和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)采用高分子材料為碳材料前驅(qū)體,實(shí)現(xiàn)了對(duì)碳材料孔結(jié)構(gòu)的調(diào)控和雜原子摻雜改性。所得材料經(jīng)氮?dú)馕矫摳綔y(cè)試、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、拉曼光譜、X-ray光電子能譜(XPS)、X-ray衍射(XRD)等表征技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和成分分析,采用循環(huán)伏安法、線(xiàn)性伏安法和電流隨時(shí)間變化...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 NRR的反應(yīng)催化過(guò)程
    1.3 NRR的最新研究進(jìn)展
        1.3.1 金屬NRR電催化劑
        1.3.2 非金屬與金屬酞菁配合物NRR電催化劑
        1.3.3 在催化劑/電解質(zhì)界面抑制HER
        1.3.4 通過(guò)去耦N₂固定和NH₃生成來(lái)避免HER
    1.4 本論文選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 基于聚苯胺氮(N)、磷(P)共摻雜碳材料的氮?dú)膺�原反應(yīng)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)及表征方法
        2.3.2 催化劑的制備
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.4 電極制備
        2.3.5 實(shí)驗(yàn)方法
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.4.1 NPC電極材料的物理表征
        2.4.2 材料的電化學(xué)性能分析
        2.4.3 電催化活性分析
        2.4.4 催化劑選擇性研究
        2.4.5 產(chǎn)物氮來(lái)源研究
        2.4.6 電解質(zhì)中氨電解
        2.4.7 催化劑穩(wěn)定性研究
        2.4.8 NRR過(guò)程探究
    2.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 負(fù)載鐵N、P共摻雜碳材料的氮?dú)膺�原反應(yīng)研究
    3.1 引言
    3.2 儀器與試劑
    3.3 實(shí)驗(yàn)與表征方法
        3.3.1 表征方法
        3.3.2 催化劑的制作
        3.3.3 工作電極的制備
        3.3.4 實(shí)驗(yàn)方法
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.4.1 電極材料的物理表征
        3.4.2 材料的電化學(xué)性能分析
        3.4.3 電催化活性分析
        3.4.4 催化劑選擇性研究
        3.4.5 產(chǎn)物氮來(lái)源研究
        3.4.6 催化劑穩(wěn)定性研究
        3.4.7 NRR過(guò)程探究
    3.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 基于MOF-5 氮(N)、磷(P)共摻雜碳材料的氮?dú)膺�原反應(yīng)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    4.3 實(shí)驗(yàn)與表征方法
        4.3.1 表征方法
        4.3.2 催化劑的制作
        4.3.3 電極的制備
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)方法
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 電極材料的物理表征
        4.4.2 材料的電化學(xué)性能分析
        4.4.3 電催化性能分析
        4.4.4 NRR過(guò)程探究
    4.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
總結(jié)與展望
攻讀碩士期間的主要成果
致謝



本文編號(hào)：3828965