面向二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化的先進(jìn)多孔材料的合成與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21 18:46
隨著人類生活水平的提高和工業(yè)活動(dòng)的增加,大氣中的二氧化碳(CO2)濃度不斷提升。作為溫室氣體的主要組成成分,Co2的過度排放導(dǎo)致了一系列的環(huán)境問題,因此近年來CO2的捕獲與轉(zhuǎn)化引發(fā)了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。然而傳統(tǒng)的吸附劑和催化劑在CO2捕獲與轉(zhuǎn)化方面還存在諸多缺陷。近二十年來,先進(jìn)多孔材料如多孔聚合物(POPs),金屬-有機(jī)框架(MOFs)等多孔材料因其可設(shè)計(jì)可剪裁的結(jié)構(gòu),可調(diào)節(jié)的孔尺寸,較高的比表面積等特性使得這類材料在CO2的捕獲與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域都展現(xiàn)出了卓越的性能和應(yīng)用前景。本論文主要是基于廉價(jià)的原料合成了幾種不同類型的高穩(wěn)定先進(jìn)多孔材料,并通過高溫?zé)徂D(zhuǎn)化、材料復(fù)合等其他后合成修飾策略實(shí)現(xiàn)了孔尺寸的調(diào)節(jié)和新催化位點(diǎn)的引入,從而提高了以上材料在C02捕獲與轉(zhuǎn)化中的性能提升。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.針對傳統(tǒng)CO2吸附劑和催化劑孔尺寸小,穩(wěn)定性較差等問題,我們選擇廉價(jià)的兩種聚合物單體(間苯三酚與4,4’-聯(lián)苯二甲醛)通過一步溶劑熱法制備得到了具有分級孔道結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂類多孔聚合物(PRP-1)。憑借著較高的穩(wěn)定性和比表面積,以及特殊的分級孔道結(jié)構(gòu)和框架上高密度的酚羥基位點(diǎn),PRP-1不僅...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 二氧化碳的捕獲與轉(zhuǎn)化
1.3 多孔材料的發(fā)展
1.3.1 傳統(tǒng)多孔材料
1.3.2 多孔聚合物
1.3.3 金屬-有機(jī)框架(MOFs)
1.4 MOF的復(fù)合及衍生材料
1.4.1 MOF出發(fā)制備復(fù)合材料
1.4.2 MOF為模板構(gòu)筑多孔材料
1.5 多孔材料在二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用
1.5.1 多孔材料用于二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化
1.5.2 MOF復(fù)合及衍生材料用于二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化
1.6 論文選題意義及研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第2章 一步法制備分級多孔酚醛樹脂型聚合物用于CO_2捕獲與轉(zhuǎn)化
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
2.2.2 樣品制備
2.2.3 氣體吸附性能測試
2.2.4 催化活性測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 CO_2吸附性能討論
2.3.3 CO_2催化轉(zhuǎn)化性能討論
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 MOF熱轉(zhuǎn)化構(gòu)建多位點(diǎn)協(xié)同的催化劑用于C02催化固定
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
3.2.2 樣品制備
3.2.3 催化活性測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 CO_2催化轉(zhuǎn)化性能討論
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 咪唑鎓鹽基聚離子液體與MOF集成用于CO_2捕獲和轉(zhuǎn)化
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
4.2.2 樣品制備
4.2.3 催化活性測試
4.2.4 表征樣品的前期處理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 樣品結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 氣體吸附性能討論
4.3.3 活性位點(diǎn)表征
4.3.4 CO_2催化轉(zhuǎn)化性能討論
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
本文編號:3200197
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 二氧化碳的捕獲與轉(zhuǎn)化
1.3 多孔材料的發(fā)展
1.3.1 傳統(tǒng)多孔材料
1.3.2 多孔聚合物
1.3.3 金屬-有機(jī)框架(MOFs)
1.4 MOF的復(fù)合及衍生材料
1.4.1 MOF出發(fā)制備復(fù)合材料
1.4.2 MOF為模板構(gòu)筑多孔材料
1.5 多孔材料在二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用
1.5.1 多孔材料用于二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化
1.5.2 MOF復(fù)合及衍生材料用于二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化
1.6 論文選題意義及研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第2章 一步法制備分級多孔酚醛樹脂型聚合物用于CO_2捕獲與轉(zhuǎn)化
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
2.2.2 樣品制備
2.2.3 氣體吸附性能測試
2.2.4 催化活性測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 CO_2吸附性能討論
2.3.3 CO_2催化轉(zhuǎn)化性能討論
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 MOF熱轉(zhuǎn)化構(gòu)建多位點(diǎn)協(xié)同的催化劑用于C02催化固定
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
3.2.2 樣品制備
3.2.3 催化活性測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 CO_2催化轉(zhuǎn)化性能討論
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 咪唑鎓鹽基聚離子液體與MOF集成用于CO_2捕獲和轉(zhuǎn)化
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
4.2.2 樣品制備
4.2.3 催化活性測試
4.2.4 表征樣品的前期處理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 樣品結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 氣體吸附性能討論
4.3.3 活性位點(diǎn)表征
4.3.4 CO_2催化轉(zhuǎn)化性能討論
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
本文編號:3200197
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