大氣中二氧化碳（CO₂）濃度的不斷攀升已經(jīng)造成了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。但是,作為一種豐富、廉價(jià)、無毒以及可再生的碳一資源,CO₂的化學(xué)轉(zhuǎn)化利用是目前的研究熱點(diǎn)。該工作的研究重點(diǎn)有兩個(gè):一方面開發(fā)廉價(jià)易得的催化劑,在溫和條件下高效催化這些轉(zhuǎn)化反應(yīng),并對產(chǎn)物進(jìn)行調(diào)控,從而高選擇性地得到目標(biāo)產(chǎn)物;另一方面,尋找高能量的底物對CO₂進(jìn)行誘導(dǎo),從而進(jìn)行這些轉(zhuǎn)化反應(yīng)。因此,本論文主要圍繞二氧化碳的資源化利用進(jìn)行了以下的工作:（1）通過共沉淀制備了一系列的Cu-Mn復(fù)合氧化物。有趣的是,對于甘油與尿素的反應(yīng),不同銅/錳摩爾比的催化劑顯示出不同的催化性能。通過X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、傅里葉變換紅外（FT-IR）光譜和CO₂、NH₃的程序升溫脫附（NH₃/CO₂-TPD）對催化劑的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。結(jié)果表明Cu_1.4Mn_1.6O<... 

【文章來源】：南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

催化劑的XRD衍射圖(a)CuOx,(b)Cu

第2章Cu-Mn復(fù)合氧化物催化甘油與尿素的羰基化反應(yīng)22FT-IR表征用于進(jìn)一步確定Cu-Mn復(fù)合氧化物的晶相（圖2.2）。與單一金屬氧化物相比，所有Cu-Mn復(fù)合氧化物出現(xiàn)新的能帶（506cm-1）[140]。因此該能帶應(yīng)屬于Cu1.4Mn1.6O4晶相的特定能帶。CuOx（圖2.2a）在531和590cm-1處顯示兩個(gè)肩帶，在464cm-1處顯示一個(gè)弱帶，這都是由于CuO中的Cu-O鍵的振動引起的[141]。MnOx的紅外吸收帶（圖2.2e）在524和671cm-1處顯示兩個(gè)明顯的肩峰，在574和606cm-1處顯示兩個(gè)弱峰，這都與Mn2O3的特征峰一致[142]。對于Cu-Mn復(fù)合氧化物而言，在Cu0.5Mn復(fù)合氧化物中還發(fā)現(xiàn)了屬于Mn2O3的606cm-1能帶；在Cu1Mn復(fù)合氧化物中也觀察到歸于CuO的590cm-1的能帶；在Cu2Mn復(fù)合氧化物中也觀察到屬于CuO的464、531和590cm-1的能帶。從圖2.2b–d中可以看出，CuO吸收峰的強(qiáng)度隨銅含量的增加而增加，而Mn2O3的強(qiáng)度下降，這表明隨著Cu-Mn復(fù)合氧化物中銅含量的增加CuO相的增加和Mn2O3相的減少。如上所述，可以看出FT-IR光譜的表征結(jié)果與XRD所示的結(jié)果一致。其中，在約3435cm-1處的寬峰表明被吸收水分子的O–H伸縮振動吸收峰。在約1600cm-1處的吸收峰歸于水分子的彎曲振動吸收峰。圖2.2催化劑的FT-IR光譜圖(a)CuOx,(b)Cu0.5Mn,(c)Cu1Mn,(d)Cu2Mnand(e)MnOx

第2章Cu-Mn復(fù)合氧化物催化甘油與尿素的羰基化反應(yīng)23表2.3Cu-Mn復(fù)合氧化物的Mn2p，Cu2p和O1sXPS結(jié)果催化劑SurfaceelementmolarratioMn2+Mn3+Mn4+Mn4+/Mn2++Mn3+OlattOadsOsurOlatt/Oads+OsurBETsurfaceareaMnOx18.651.430.00.4375.922.12.03.119.6Cu0.5Mn30.943.725.40.3451.043.85.21.117.6Cu1Mn22.040.137.90.6160.332.67.11.514.1Cu2Mn9.765.924.40.3249.239.910.90.920.0CuOx----49.931.618.51.011.7Cu-Mn復(fù)合氧化物，CuOx和MnOx的Mn2p、Cu2p和O1s的XPS光譜如圖2.3所示。在所有樣品中獲得的Mn2p曲線可以分解為在639.8–640.8，641.1–642.3和642.8–643.2eV處的三個(gè)能帶，它們分別是催化劑表面的Mn2+、Mn3+和Mn4+物種對應(yīng)的能帶[141,143]。如表2.3所示，通過對Mn2pXPS光譜進(jìn)行定量分析，計(jì)算出了催化劑表面上Mnn+的確切含量及它們相應(yīng)的比率，可以清楚地圖2.3(A)催化劑的Mn2pXPS譜圖(a)Cu0.5Mn,(b)Cu1Mn,(c)Cu2Mnand(d)MnOx；(B)催化劑的O1sXPS譜圖(a)CuOx,(b)Cu0.5Mn,(c)Cu1Mn,(d)Cu2Mnand(e)MnOx；(C)催化劑的Cu2pXPS譜圖(a)CuOx,(b)Cu0.5Mn,(c)Cu1Mnand(d)Cu2Mn

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本文編號：3262543