從均相到異相,有機(jī)分子作為新能源材料的活性和穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-25 08:32
大氣中的CO2含量已經(jīng)達(dá)到了有記錄以來(lái)的最高值。以CO2為主的溫室氣體的排放被認(rèn)為是全球氣候變暖以及各種氣候異,F(xiàn)象的重要原因,所以,控制大氣中CO2濃度已經(jīng)取得了廣泛共識(shí),國(guó)際社會(huì)主流認(rèn)為必須采取迅速有力的措施來(lái)遏制CO2的排放。電催化還原CO2正是一種有效的手段,它既可以消耗過(guò)量排放的CO2,且還原產(chǎn)物可以作為燃料和化工原料的補(bǔ)充。電催化還原CO2的核心問(wèn)題在于尋找高效催化劑。過(guò)渡族金屬-卟啉配合物是一種被廣泛使用的催化劑,但是關(guān)于其催化機(jī)理,依然存在不清晰之處。我們?cè)谘芯苛薈o-porphine的結(jié)構(gòu)之后,將催化劑與溶液環(huán)境的作用納入考慮。我們發(fā)現(xiàn),質(zhì)子化的過(guò)程不僅僅只發(fā)生在CO2及其還原中間產(chǎn)物上。事實(shí)上,在還原反應(yīng)進(jìn)行之前,催化劑本身發(fā)生了質(zhì)子化;谶@一新的質(zhì)子化機(jī)理,我們解釋了CO2還原過(guò)程中產(chǎn)物的產(chǎn)率與pH的關(guān)系,與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象符合的很好。我們的研究結(jié)果揭示了pH和電勢(shì)對(duì)CO
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 CO2還原的迫切需求和主要方法
1.2 CO2電還原常見(jiàn)催化劑
1.2.1 Ti和Ti化合物
1.2.2 Mo、Cr和W催化劑
1.2.3 Rh和Mn催化劑
1.2.4 Fe、Co和Ni催化劑
1.2.5 當(dāng)前催化劑的局限性和亟待解決的問(wèn)題
1.3 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合的鈣鈦礦類(lèi)型太陽(yáng)能電池
1.3.1 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的發(fā)展過(guò)程
1.3.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池幾何結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)
1.3.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性
1.4 計(jì)算模擬方法
1.4.1 密度泛函理論簡(jiǎn)介
1.4.2 經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)
第2章 分子形式的過(guò)渡族金屬-卟吩作為CO2還原催化劑
2.1 引言
2.2 研究方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑與溶液環(huán)境的相互作用
2.3.2 CO2還原路徑
2.3.3 CO的進(jìn)一步還原
2.4 小結(jié)
第3章 利用共價(jià)有機(jī)框架設(shè)計(jì)復(fù)合催化劑提高CO2還原效率
3.1 引言
3.2 計(jì)算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 COF的結(jié)構(gòu)
3.3.2 CO2存儲(chǔ)
3.3.3 COF的催化還原活性
3.3.4 技術(shù)問(wèn)題
3.4 小結(jié)
第4章 不同生長(zhǎng)條件下鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究:缺陷依賴性的擴(kuò)散機(jī)理
4.1 引言
4.2 研究方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水分子在PSC完整表面的擴(kuò)散
4.3.2 水分子在有缺陷的PSC表面擴(kuò)散
4.3.3 PSC表面點(diǎn)缺陷的形成能計(jì)算
4.3.4 PSC生長(zhǎng)條件與其穩(wěn)定性的關(guān)系
4.4 小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3770902
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 CO2還原的迫切需求和主要方法
1.2 CO2電還原常見(jiàn)催化劑
1.2.1 Ti和Ti化合物
1.2.2 Mo、Cr和W催化劑
1.2.3 Rh和Mn催化劑
1.2.4 Fe、Co和Ni催化劑
1.2.5 當(dāng)前催化劑的局限性和亟待解決的問(wèn)題
1.3 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合的鈣鈦礦類(lèi)型太陽(yáng)能電池
1.3.1 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的發(fā)展過(guò)程
1.3.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池幾何結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)
1.3.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性
1.4 計(jì)算模擬方法
1.4.1 密度泛函理論簡(jiǎn)介
1.4.2 經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)
第2章 分子形式的過(guò)渡族金屬-卟吩作為CO2還原催化劑
2.1 引言
2.2 研究方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑與溶液環(huán)境的相互作用
2.3.2 CO2還原路徑
2.3.3 CO的進(jìn)一步還原
2.4 小結(jié)
第3章 利用共價(jià)有機(jī)框架設(shè)計(jì)復(fù)合催化劑提高CO2還原效率
3.1 引言
3.2 計(jì)算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 COF的結(jié)構(gòu)
3.3.2 CO2存儲(chǔ)
3.3.3 COF的催化還原活性
3.3.4 技術(shù)問(wèn)題
3.4 小結(jié)
第4章 不同生長(zhǎng)條件下鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究:缺陷依賴性的擴(kuò)散機(jī)理
4.1 引言
4.2 研究方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水分子在PSC完整表面的擴(kuò)散
4.3.2 水分子在有缺陷的PSC表面擴(kuò)散
4.3.3 PSC表面點(diǎn)缺陷的形成能計(jì)算
4.3.4 PSC生長(zhǎng)條件與其穩(wěn)定性的關(guān)系
4.4 小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3770902
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